Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск




НазваниеОсновы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск
страница1/12
Дата публикации22.06.2014
Размер0.97 Mb.
ТипТесты
literature-edu.ru > Информатика > Тесты
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


БЕЛОРУССКИЙ ИНСТИТУТ ПРАВОВЕДЕНИЯ

Дистанционное образование

Бородина А.И., Крошинская Л.И., Сапун О.Л.

ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ

И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Компьютерные сети



Минск

НО ООО «БИП-С»

2004
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Тематический план





  1. Понятие компьютерной сети

  2. Основные компоненты компьютерной сети

  3. Классификация компьютерных сетей

    1. Локальная сеть

    2. Региональные сети

    3. Глобальные сети

  4. Сетевые и коммуникационные возможности системы Windows

  5. Сетевые операционные системы

    1. Операционные системы для одноранговых сетей

    2. Операционные системы для сетей типа клиент-сервер

  6. Основные понятия Internet

    1. Общая характеристика

    2. Технология клиент-сервер

    3. Принцип коммутации пакетов

    4. Протокол TCP/IP

    5. Адресация в Internet

  7. Основные сервисы Internet

    1. Электронная почта

    2. Телеконференции Usenet

    3. Передача файлов

    4. World Wide Web

    5. Gopher, Wais

    6. Удаленное управление

    7. Интерактивное общение в Internet

    8. Игры через Internet

  8. Электронная почта

  9. Способы и технология подключения к Internet

  10. История и развитие Internet

Литература

Глоссарий

Тесты

Тренинг умений




КРАТКАЯ Аннотация



Рассматривается понятие компьютерной сети, структура и целесообразность ее создания. Приводится классификация сетей по территории размещения и топологии.

Детально излагаются основные сервисы Internet, электронная почта, телеконференции, передача файлов, WWW, удаленное управление, интерактивное общение. Разбираются также способы и технология подключения к Internet. Описывается краткая история развития Internet.


  1. ПОНЯТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ


Компьютерной сетью, или сетью ЭВМ, называется комплекс территориально рассредоточенных ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных. Объединенные в сеть компьютеры обладают существенным суммарным вычислительным потенциалом и обеспечивают повышение надежности работы всей системы в целом за счет дублирования ресурсов.

Целесообразность создания компьютерной сети обуславливается следующим:

  • возможностью использования территориально распределенного программного обеспечения, информационных баз данных и баз знаний, находящихся у различных пользователей;

  • возможностью организации распределенной обработки данных путем привлечения ресурсов многих вычислительных машин;

  • оперативному перераспределению нагрузки между компьютерами, включенными в сеть и ликвидации пиковой нагрузки за счет перераспределения ее с учетом часовых поясов;

  • специализацией отдельных машин на работе с уникальными программами, которые нужны ряду пользователей сети;

  • коллективизации ресурсов, в особенности дорогостоящего периферийного оборудования, которым экономически нецелесообразно укомплектовывать каждую ЭВМ.

Основные требования, предъявляемые к современным компьютерным сетям:

  1. Простота эксплуатации и доступа пользователя к сети.

  2. Открытость – возможность подключения разнотипных ЭВМ.

  3. Развиваемость – возможность наращивания ресурсов сети и абонентов.

  4. Автономность – работа пользователя на своей ЭВМ не должна ограничиваться тем, что ЭВМ включена в сеть.

  5. Интегральность – возможность обработки и передачи информации различного вида: символьной, графической и др.

  6. Защищенность – возможность пресечения несанкционированного доступа к сети.

  7. Небольшое время ответа обеспечивает эффективную работу пользователя в диалоговом режиме в соответствии с назначением сети.

  8. Непрерывность работы – возможность отключения и подключения компонентов сети без прерывания ее работы.

  9. Помехоустойчивость – способность достоверно передавать информацию в условиях помех.

  10. Высокая надежность и приемлемая стоимость услуг сети.

Часть этих требований заложена в международных или национальных стандартах, другие служат предметом межфирменных соглашений и дополнений.

Сеть можно рассматривать как систему с распределенными по территории аппаратурными, программными и информационными ресурсами. То есть, компьютерные сети представляют собой комплекс технических, программных и информационных средств.

Технические средства – это ЭВМ различных типов (от микро до суперЭВМ); системы передачи данных, включая каналы связи, модемы и сетевые адаптеры для подключения ЭВМ к линиям связи; шлюзы, распределители, маршрутизаторы и другое оборудование.

Информационные средства – это единый информационный фонд, содержащий данные разных типов для общего и индивидуального применения. В состав информационных средств входят базы данных, базы знаний – локальные и распределенные.

Программные средства сети предназначены для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети, для оптимальной загрузки технических средств, координации работы основных звеньев сети.

Технически, сеть представляет собой набор компьютеров, периферийных устройств (принтеров и т.п.) и коммутационных устройств, соединенных кабелями. В качестве кабеля используют: витую пару, тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель.

Самое распространенное соединение – это простая витая пара (twisted pair), представляющая собой два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Локальные компьютерные сети в основном создаются на базе витой пары или тонкого кабеля.

Толстый кабель, в основном, используется на участках большой протяженности при требованиях высокой пропускной способности. Волоконно-оптический кабель позволяет создавать протяженные участки без ретрансляторов при не достижимой с помощью других кабелей скорости и надежности. Однако стоимость кабельной сети на основе волоконно-оптического кабеля достаточно высока.

Первоначально сети создавались по принципу: несколько компьютеров с сетевыми адаптерами соединялись последовательно коаксиальным кабелем, причем все сетевые адаптеры выдавали свой сигнал на него одновременно. Однако, с ростом размеров сетей, работа нескольких компьютеров на единую шину стала неудобной, так как большими стали взаимные влияния друг на друга: случайные повреждения коаксиального кабеля выводили из строя всю сеть.

Поэтому, дальнейшее развитие компьютерных сетей стало происходить на принципах структурирования. В этом случае каждая сеть складывается из набора взаимосвязанных участков – структур. Каждая отдельная структура представляет собой несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, каждый из которых соединен отдельным проводом (витой парой) с коммутатором. Коммутатор – это устройство, осуществляющее жесткое соединение в локальной сети с использованием современных теле-коммуникационных технологий. При необходимости развития, к сети добавляют новую структуру. Существенным свойством такой структурированной сети является ее высокая помехоустойчивость: при нарушении связи между некоторыми ее элементами остальные продолжают сохранять работоспособность. Структурированная система несколько дороже традиционной сети за счет увеличения расходов на ее проектирование. Но она обеспечивает возможность надежной эксплуатации в течение многих лет.

Для сетей, построенных по этому принципу, появляется необходимость в специальном электронном оборудовании. Одно из таких устройств – hub (host united block) является коммутационным элементом в сети. Каждый hub имеет от восьми до тридцати разъемов (портов) для подключения либо компьютера, либо другого huba. При подключении компьютера к hubу часть электроники сетевого интерфейса находится в компьютере, а часть – в hub. Такое подключение позволяет повысить надежность соединения.

Соединение компьютерных сетей различных организаций, зачастую созданных на основе различных стандартов, вызвало появление специального оборудования: мостов, маршрутизаторов, концентраторов и т.п., - осуществляющих такое взаимодействие.

Мост – это устройство, объединяющее сегменты компьютерной сети, созданной на базе различных технических средств.

Концентраторы используются, если происходит соединение сетей, имеющих высокую скорость передачи, с сетью, которая имеет низкую скорость, то есть концентратор выполняет функцию накопителя информации.

Мосты и концентраторы используются для присоединения компьютера, а для организации трафика (traffic – уличное движение) используются маршрутизаторы, которые преобразуют информацию из одного формата в другой, а также организуют защиту информации.

Что можно получить от компьютерной сети, став ее абонентом? Наиболее эффективны следующие три сетевые услуги.

  1. Обеспечение информацией по всем областям человеческой деятельности. Базы первоисточников на оптических дисках и автоматизированные хранилища организованы практически при всех крупных библиотеках и университетах.

  2. Электронные коммуникации. Прежде всего, это электронная почта – передача и прием текстовой и графической информации. На основе электронной почты организуются так называемые телеконференции – взаимный обмен тематической информацией между пользователями-участниками.

  3. Удаленное выполнение программ. Наличие в сети суперкомпьютеров позволяет проводить на них решения сложных научных и коммерческих задач, а результат выводить на любую сетевую станцию. Эта услуга положена в основу всемирной сети Internet, в которой маломощные ПК получают уже готовую обработанную информацию.

При подключении к сети пользователь получает свое уникальное имя, а его компьютер становится сетевой станцией.
Вопросы для самоконтроля


  1. Понятие компьютерной сети.

  2. Целесообразность создания компьютерной сети.

  3. Основные требования, предъявляемые к современной компьютерной сети.

  4. Структура компьютерной сети.




  1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ СЕТИ


С технической точки зрения сеть – это система для передачи информации, состоящая из множества терминалов и коммуникационной среды.

Терминалы (рабочие станции) – это конечные устройства, которые являются источником или получателем информации (от другого терминала). Слово терминал означает конечный, то есть устройства стоят на концах сети.

Коммуникационная среда служит для передачи информации между терминалами. Состоит из каналов и, в общем случае узлов.

Канал связи – совокупность устройств, осуществляющих передачу информации на большие расстояния. Если сигналы, поступающие на вход канала и снимающиеся с его выхода, являются дискретными, то канал называется дискретным, или цифровым. Если входные и выходные сигналы канала являются непрерывными, то канал называется непрерывным, или аналоговым.

Существует множество типов каналов связи. В зависимости от назначения телекоммуникационной системы, они делятся на телефонные, телеграфные, факсимильные, передачи данных, телевизионные, звукового вещания и др. В зависимости от среды распространения сигналов между терминалами, выделяют: радиоканалы, каналы проводной и оптоволоконной связи и др. Различаются они и по диапазону используемых частот.

Узлы – промежуточные устройства, в которых сходятся каналы (как минимум три) сети передачи информации. Они играют роль диспетчеров, позволяя более полно и оптимально использовать каналы. Узлы коммутируют каналы, сообщения, временно хранят сообщения.

С появлением мощных компактных рабочих станций и развитием технологии локальных сетей возникло понятие сервера. Тогда же появилась возможность и необходимость распределения вычислительных ресурсов между узлами сети. А тот узел, который представляет какой-либо ресурс другим узлам, назвали сервером данного ресурса (файл-сервер, принт-сервер и т.д.). Отсюда видно, что сервер сети – это понятие логическое. Конструктивно он может не отличаться от других узлов, хотя его предназначение влияет на его конфигурацию. Компьютер, использующий ресурсы сервера, называется клиентом.

Наличие серверов позволяет экономить дисковое пространство для хранения информации и время его обработки. Например, достаточно установить один экземпляр программного пакета на файл-сервер вместо того, чтобы ставить его на нескольких рабочих станциях.

Таким образом, компьютеры, объединенные сетью, называют рабочими станциями и серверами. Рабочими станциями (рабочими местами, терминалами) называют компьютеры, за которыми непосредственно работают пользователи. Компьютер, выполняющий общие задачи называется сервером. Сервером может быть рабочая станция, сконфигурированная соответствующим образом, либо специально предназначенная для этого вычислительная установка.

Все сети делятся на две группы: с выделенным файл-сервером или без него. В сети без выделенного файл-сервера каждый компьютер может выступать в роли и клиента и сервера, а в сети с выделенным файл-сервером один компьютер полностью выделяется для хранения и пересылки данных и не может быть использован как рабочая станция. Выделенный файл-сервер часто может не иметь монитора и клавиатуры, а управлять его работой можно с любого компьютера рабочей станции.

Исторически сложилось так, что в мире компьютерных сетей нет единообразия. Сети разрабатывали разные организации, ориентируя их на определенную вычислительную и коммуникационную технику, на разные группы пользователей, различные классы задач и сферы применения. При этом, одной из важных задач была необходимость заставить работать согласованно различные компоненты сложной компьютерной сети. В разных сетях проблема согласованного взаимодействия решалась по-разному – в рамках так называемых протоколов. Протокол – это система соглашений, касающихся различных аспектов информационного обмена взаимодействующих объектов. Понятие протокола охватывает правила и процедуры, алгоритмы и требования, определяющие порядок взаимодействия на всех уровнях компьютерных сетей. Другими словами, протокол – это набор правил, который полностью определяет все параметры обмена данными между компьютерами: от скорости передачи данных до методов адресации при транспортировке сообщений Это набор правил, который объясняет, каким образом разные пользователи (сетевые станции) будут совместно эксплуатировать общую среду передачи (физический канал) для обмена сообщениями. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе.

В настоящее время существует значительное количество различных сетей, действующих в соответствии с различными протоколами и системами протоколов. И соответственно этому, сети различаются, прежде всего, принятыми при их построении протоколами. Связь сетей с различными протоколами осуществляется узловыми станциями, так называемыми шлюзами. Их задача – осуществление всех необходимых преобразований для обеспечения межсетевого взаимодействия. Шлюз – это специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями, для которых невозможна передача информации стандартными средствами. Шлюз преобразует данные и протоколы их передачи к единому стандарту. Обычно он реализуется на базе некоторого узлового компьютера. Использование шлюзов расширяет возможности абонентов сети.

К настоящему времени стандартизированы три основных сетевых протокола, соответствующих трем вариантам организации многопользовательского доступа к передающей среде: соперничество, маркерная машина, маркерное кольцо.

Соперничество, когда сетевая станция прослушивает канал и, если он свободен, осуществляется передача; если же он занят, то через некоторое время происходит повторное обращение.

Маркерная шина, когда в среде постоянно циркулирует специальный пакет–маркер, и та станция, которая в конкретный момент обладает этим маркером, имеет право на передачу.

Маркерное кольцо, когда маркер передается по кругу. В этом случае, если один из компьютеров вышел из строя, то не работает вся сеть.

Чтобы в сети могли функционировать различные компьютеры, надо разработать единые правила обмена информации, то есть протоколы и единые требования к структуризации компьютерной сети. Эти функции выполняют следующие организации:

  • МККТТ – международный консультационный комитет по телефонии и телеграфии;

  • IEEE – институт инженеров, электриков и электронщиков;

  • ISO – международная организация по стандартизации.

С момента построения первых сетей было предпринято немало усилий по стандартизации информационного взаимодействия. Основное достижение в этой области – концепция Взаимодействия Открытых Систем (BOC), являющаяся основой обеспечения совместимости разнородных компонентов при объединении их в сеть. В рамках этой концепции, Международной организацией стандартов (ISO) была принята семиуровневая эталонная модель (Seven Layer Reference Model) – модель протоколов передачи данных с целью решения проблемы взаимодействия систем с различными видами вычислительного оборудования и различными стандартами протоколов. Эта модель пока еще не реализована в виде законченного множества протоколов для всех уровней. В действительности для каждого уровня потребуется реализовать целый набор протоколов. Идея семиуровневого открытого соединения состоит не в попытке создания универсального множества протоколов связи, а в обеспечении «модели», в рамках которой могут быть использованы уже имеющиеся протоколы в их современном виде.

Эталонная логическая модель включает семь уровней со строго определенными их задачами:

Первый – физический: передача цифровых данных через физический носитель.

Второй – уровень канала связи: обеспечение надежности передачи на участке цепи.

Третий – сетевой уровень: конфигурация носителей информации при соединении участков сети.

Четвертый – уровень приема-передачи: обеспечение надежности обмена информацией между конечными пользователями.

Пятый – уровень обмена: организация и синхронизация диалога, процесс обмена информации.

Шестой – уровень представления: преобразование информации, настройка задач на операционную среду.

Седьмой уровень – уровень прикладных программ: программы пользователя; обслуживание бесперебойной работы и стандартизация оборудования.

В настоящее время большинство организаций-разработчиков сетей придерживаются подобных протоколов.

Рассмотрим пример простейшей сети (рис.1).
Канал связи

ЭВМ1 ЭВМ2


Приложение Устройство Устройство Приложение

конечного сопряжения 1 сопряжения 2 конечного

пользователя 1 пользователя 2
Рис.1. Компоненты сетей ЭВМ
На рисунке приведена простейшая сеть, состоящая из двух машин: ЭВМ1 и ЭВМ2. Каждая из них выполняет (обрабатывает) некоторое приложение конечного пользователя. В качестве приложения может выступать программа, пакет программ или файл данных. Можно для простоты считать, что некоторая программа ЭВМ1 обращается, например, к некоторому файлу ЭВМ2 или наоборот. В данном случае функция сети – связать ЭВМ1 и ЭВМ2 (или наоборот). Основное средство связи – канал – кабель, проводная связь и т.д.

Кроме того, на рисунке показаны блоки устройства сопряжения ЭВМ с каналом связи. Назначение такого блока обеспечить интерфейс (стык) ЭВМ с сетью. Примером их может служить модем. Тип устройства зависит от вида связи. Работа любого сопряжения реализуется в соответствии с некоторым протоколом. Для каждого вида интерфейса существует свой протокол.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconВиды и формы контроля знаний на уроках информатики
Одним из основных направлений повышения эффективности учебного процесса по курсу основ информатики и вычислительной техники является...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconТребования к кабинету информатики Требования к кабинету информатики и вычислительной техники
Помещения кабинета ивт должны иметь естественное и искусственное освещение в соответствии с СанПиН 2 542-96

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconОсновы информатики и вычислительной техники
Описан интерфейс и назначение команд основного меню пакета презентационной графики PowerPoint. Показана технология создания слайдов,...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconОсновы информатики и вычислительной техники системы программирования
Рассматриваются основные понятия языков программирования. Излагаются процедурный и объектный подходы в программировании. Более подробно...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconТребования к кабинету информатики и вычислительной техники
Помещения кабинета ивт должны иметь естественное и искусственное освещение в соответствии с СанПиН 2 542-96

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconКонспект лекций для студентов пятого курса специальности 220400 Программное...
Данный конспект лекций составлен для студентов четвёртого курса специальности “Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconИ вычислительной техники системное программное обеспечение. Операционная система Windows Минск
Дается общая характеристика операционной системы Windows, рассматривается пользовательский интерфейс. Дается понятие файловой системы,...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconИ вычислительной техники специализированные пакеты для математической обработки данных Минск
Указываются их достоинства, интерфейсы, структура. Дается более подробная характеристика, нацеленная на последующую фактическую работу...

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconФедеральное агентство по образованию государственное образовательное...
Кафедра Программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем (повтиАС)

Основы информатики и вычислительной техники компьютерные сети Минск iconКруглов В. И., Дли М. И., Голунов Р. Ю. Нечеткая логика и искусственные нейронные сети
Тарасик В. П. Математическое моделирование технических систем. Минск: «Дизайн про», 2004. – 640 с

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции