КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИЛекция №2

Введение в компьютерные сети. Классификация. Топология. Коммутация.

Санкт-Петербург, 2012

Александр Масальских rusalmas@gmail.com

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

По территориальному признаку функционирования:

1. DAN (Desk Area Network).2. PAN (Personal Area Network). 3. LAN (Local Area Network).4. MAN (Metropolitan Area Network)5. WAN (Wide Area Network)6. Internet

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

По скорости передачи данных1. Низкоскоростные (до 10 Мбит/c).2. Среднескоростные (до 100 Мбит/c). 3. Высокоскоростные (более 100 Мбит/c). По типу среды передачи данных1. Проводные.2. Беспроводные. По типу абонентов1. Фиксированные (или стационарные).2. Не фиксированные (или мобильные).

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

По правовой принадлежности1. Частные.2. Государственные.3. Общественные. По типу взаимодействия компьютеров1. Одноранговые. 2. Иерархические. По типу предоставляемых сервисом1. Односервисные.2. Мультисервисные.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ Интерфейс – в широком смысле – формально

определённая логическая и/или физическая граница между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов.

Физический интерфейс (или порт) – определяется набором электрических связей и характеристиками сигналов. Обычно представляет собой разъём с набором контактов, каждый из которых имеет определённое значение. Пара разъёмов, соединяется кабелем, провода которого соединяют контакты разъёмов. Говорят о создании линии, или канала, связи между 2-мя устройствами

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

Логический интерфейс (или протокол) – это набор информационных сообщений определённого формата, которыми обмениваются два устройства или две программы, а также набор правил, определяющих логику обмена этими сообщениями.

Интерфейс компьютер-компьютер позволяет двум компьютерам обмениваться информацией.

Аппаратный модуль (сетевой адаптер, сетевая интерфейсная карта (NIC))

Драйвер сетевой карты (специальная программа, управляющая работой NIC)

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

Интерфейс компьютер-переферийное устройство

Аппаратный модуль со стороны компьютера (интерфейсная карта) + драйвер.

Со стороны ПУ – контроллер ПУ.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

Приложения А и B управляют процессом передачи путём обмена сообщений. Спецификация форматов и правил взаимодействия называется протоколом взаимодействия приложений.

Связав физически и информационно два компьютера мы получаем простейшую компьютерную сеть

СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ И СЕРВИСЫ

СЕТЕВЫЕ СЛУЖБЫ И СЕРВИСЫ

Клиент – это модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удалённого компьютера от разных приложений с последующим приёмом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям.

Сервер – это модуль, который постоянно ожидает прихода из сети запросов от клиентов, и, приняв запрос, пытается его обслужить.

Сетевая служба – это пара клиент-сервер, предоставляющая доступ к конкретному типу ресурса компьютера через сеть.

ТОПОЛОГИЯ «ШИНА»

ТОПОЛОГИЯ «КОЛЬЦО»

ТОПОЛОГИЯ «ЗВЕЗДА»

ТОПОЛОГИЯ «ЯЧЕИСТАЯ» (MESH, FULL-MESH)

ТОПОЛОГИЯ «ДЕРЕВО»

АДРЕСАЦИЯ УЗЛОВ СЕТИ

Unicast (уникальный адрес) Broadcast (широковещательный адрес) Multicast (групповой адрес) Anycast (адрес произвольной рассылки)

Числовые адреса Символьные адреса

Адресное пространство – множество всех адресов, являющихся допустимыми в рамках выбранной схемы адресации.

ПЛОСКОЕ АДРЕСНОЕ ПРОСТРАНСТВО

ИЕРАРХИЧЕСКОЕ АДРЕСНОЕ ПРОСТРАНСТВО

ОБОБЩЕННАЯ ЗАДАЧА КОММУТАЦИИ

1. Определение информационных потоков, для которых требуется прокладка маршрута.

2. Маршрутизация потоков.3. Продвижение потоков (т.е.

распознавание потоков и локальная их коммутация на каждом транзитном узле).

4. Мультиплексирование, демультиплексирование потоков.

ОБОБЩЕННАЯ ЗАДАЧА КОММУТАЦИИ

Метка потока – особый тип признака потока.

Глобальная метка – на весь путь следования потока.

Локальная метка – может динамически меняться в пути следования.

МАРШРУТИЗАЦИЯ

Определение маршрута (эмпирический (ручной) и автоматический).

Метрика – расстояние в сети. Оповещение сети о выбранном

маршруте. (Таблицы коммутации).

ПРОДВИЖЕНИЕ ДАННЫХ

Коммутация интерфейсов на каждом узле.

Устройство, коммутирующее интерфейсы – коммутатор.

МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ

Демультиплексирование – разделение суммарного агрегированного потока на несколько составляющих потоков.

Мультиплексирование – образование из нескольких отдельных потоков общего агрегированного потока, который передаётся по одному физическому каналу связи.

МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЕ

РАЗДЕЛЯЕМАЯ СРЕДА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Разделяемая среда – физическая среда передачи данных, к которой непосредственно подключено несколько передатчиков узлов сети. В каждый момент времени только один передатчик может использовать её для передачи данных приёмнику другого узла.

Централизованный подход управления доступом к разделяемой среде.

Децентрализованный подход управления доступом к разделяемой среде.

ТИПЫ КОММУТАЦИИ

Канальная коммутация Пакетная коммутация