Лекция №
Тема: Принципы построения локальной сети. Основные программные и аппаратные компоненты сети. Сетевые сервисы. Принципы работы вычислительной сети и основные проблемы ее построения. Понятие «открытая система» и проблемы стандартизации. Многоуровневый подход к решению задачи обмена сообщениями между компьютерами. Модель ISO / OSI Понятие «открытая система». Локальные и глобальные сети. Разделение сетей по степени территориальной раздробленности: глобальные (WAN), городские (MAN) и локальные (LAN). Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей. Корпоративные сети.
Цель.
- Обучающая. Ввести основные понятия. Освоить методы разработки и способы представления элементов сети.
- Развивающая. Р азвивать логику, умение анализировать, сравнивать, делать выводы, высказывать свою мысль. Развивать внимание и аналитическое мышление.
- Воспитательная. Воспитывать интерес к языкам программирования, научным достижениям и открытиям. Воспитывать аккуратность, внимательность и дисциплинированность. Формирование самостоятельности и ответственности при повторении пройденного и изучении нового материала. Воспитывать чувство ответственности за напарника при работе в группе.
Межпредметные связи:
· Обеспечивающие: информатика.
· Обеспечиваемые: базы данных.
Методическое обеспечение и оборудование:
1. Методическая разработка к занятию.
2. Рабочая программа.
3. Инструктаж по технике безопасности.
Технические средства обучения: проэктор, компьютер.
Обеспечение рабочих мест:
- Рабочие тетради.
Ход лекции.
- Организационный этап.
- Анализ и проверка домашнего задания.
- Фронтальный опрос по вопросам.
Решите задачи.
Основные этапы построения компьютерных сетей:
- Разработка локальной сети (эскиз компьютерной сети);
- Установка и монтаж локальной сети;
- Тестирование сети;
- Гарантийное и послегарантийное обслуживание сети.
Базовая модель OSI содержит семь отдельных уровней:
Уровень 1: физический – физические параметры среды передачи;
Уровень 2: канальный - формирование кадров, управление доступом к среде;
Уровень 3: сетевой - маршрутизация, управление потоками данных;
Уровень 4: транспортный - обеспечение взаимодействия удаленных процессов;
Уровень 5: сеансовый - поддержка диалога между удаленными процессами;
Уровень 6: представления данных - интерпретация передаваемых данных;
Уровень 7: прикладной - пользовательское управление данными.
Уровень 1 определяет параметры среды передачи данных.
Для кабельной среды передачи данных разработан стандарт кабельной сети - Структурированная кабельная система - универсальная кабельная сеть, предназначенная как для построения компьютерной сети так и для работы иных систем, напр. телефонной сети.
В структуре сети используют кабели типа витая пара, оптоволоконные и коаксиальные.
Уровень 2 Протоколы канального уровня Ethernet.
Ethernet наиболее распространенный стандарт сети. Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила компания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3.
Все протоколы IEEE 802.3 определяют параметры среды передачи данных, алгоритм доступа к среде и скорость передачи данных. Один из значимых параметров – скорость передачи данных охватывает диапазон от 10 Mbps (Ethernet) до 1000 Mbps (Gigabit Ethernet) и 10 GBit Ethernet.
Уровень 3 Протоколы сетевого уровня.
В настоящее время стандартом дефакта является протокол IP (internet Protocol).
Уровень 4-7
Протоколы этих уровней менее специализированы и их реализация определяется множеством задач взаимодействия прикладных программ пользователей.
Основой любой информационной сети является кабельная система.
Основные программные и аппаратные компоненты сети
Даже в результате поверхностного рассмотрения работы сети становится ясно, что вычислительная сеть - это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов: компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем, сетевых приложений. Иерархическая структура сети может быть представлена следующим образом.
В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ. В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов - от персональных до мэйнфреймов и супер-ЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.
Второй слой - это коммуникационное оборудование. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы. Изучение принципов работы коммуникационного оборудования требует знакомства с большим количеством протоколов, используемых как в локальных, так и глобальных сетях.
Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются ОС. От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети. При проектировании сети важно учитывать, насколько просто данная ОС может взаимодействовать с другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, до какой степени она позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения.
Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др. Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и ОС.
В широком смысле открытой системой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, программный пакет, другие аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.
Если две сети построены с соблюдением принципов открытости, то это дает следующие преимущества:
- возможность построения сети из аппаратных и программных средств различных производителей, придерживающихся одного и того же стандарта;
- возможность безболезненной замены отдельных компонентов сети другими, более совершенными, что позволяет сети развиваться с минимальными затратами;
- возможность легкого сопряжения одной сети с другой;
- простота освоения и обслуживания сети.
Ярким примером открытой системы является международная сеть Internet.