ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1
По дисциплине «Информатика и информационные технологии в профессиональной деятельности»
«Архитектура компьютерных сетей»
(тема практического задания)
| ФИО студента | Губанов Дмитрий Алексеевич |
| Направление подготовки | журналистика |
| Группа | Жур-1 |
Москва
Содержание
Введение. 3
Архитектура. Сетевой уровень модели OSI 3
Компьютерная сеть. 4
Классификация. 4
Базовые топологии локальных компьютерных сетей 5
Услуги. 9
Введение
Вычислительные системы различной архитектуры являются аппаратной частью информационной технологии, достигшей к ХХ веку глобального характера и содержания. Мультипроцессорные системы, к которым относятся так же компьютерные сети, позволяют за счет изменения их архитектуры оптимизировать параметры основных процессов информационной технологии: обработка, накопление, передача данных и представление знаний.
Под технологией в широком смысле понимают науку о производстве материальных благ, включающую три аспекта: информационный, инструментальный и социальный. Информационный аспект включает описание принципов и методов производства; инструментальный - орудия труда, с помощью которых реализуется производство; социальный – кадры и их организацию.
Технологию рассматривают как последовательность действий над предметом труда в целях получения конечного продукта.
Понятие «информационная технология» возникло в последние десятилетие ХХ века в процессе становления информатики. Особенность информационной технологии состоит в том, что в ней и предметом и продуктом является информация, а орудиями труда – средства вычислительной техники и связи. Информационная технология как наука о производстве информации возникла именно потому, что информация стала рассматриваться как вполне реальный производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. Причем производство информации и знаний оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.
Архитектура. Сетевой уровень модели OSI
Архитектура - спецификации связи, разработанные для определения функций сети и установления стандартов различных моделей вычислительных систем, предназначенных для обмена и обработки данных.
В литературе наиболее часто принято начинать описание уровней модели OSI с 7-го уровня, называемого прикладным, на котором пользовательские приложения обращаются к сети. Модель OSI заканчивается 1-м уровнем — физическим, на котором определены стандарты, предъявляемые независимыми производителями к средам передачи данных:
• тип передающей среды (медный кабель, оптоволокно, радиоэфир и др.),
• тип модуляции сигнала,
• сигнальные уровни логических дискретных состояний (нуля и единицы).
Компьютерная сеть
Компьютеры могут соединяться друг с другом непосредственно (двухточечное соединение) либо через промежуточные узлы связи. Канал связи компьютера с остальными машинами сети обеспечивает кабель. Существует несколько их видов:
Коаксиальный кабель состоит из центрального проводника (сплошного или многожильного), покрытого слоем полимерного изолятора, поверх которого расположен другой проводник (экран). Экран представляет собой оплетку из медного провода вокруг изолятора или обернутую вокруг изолятора фольгу. В высококачественных кабелях присутствуют и оплетка и фольга. Коаксиальный кабель обеспечивает более высокую помехоустойчивость по сравнению с витой парой.
Классификация
По типу среды передачи:
• Проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель)
• Беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне)
По сетевым операционным системам:
• На основе Windows
• На основе UNIX
• На основе NetWare
По типу функционального взаимодействия:
• Клиент-сервер
• Смешанная сеть
• Одноранговая сеть
• Многоранговые сети
По типу сетевой топологии:
• Шина
• Кольцо
• Двойное кольцо
• Звезда
• Ячеистая
• Решётка
• Дерево
• Fat Tree
Базовые топологии локальных локальных компьютерных сетей
Локальная сеть представляет собой сборище некоторого количества компьютеров, которые расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Рассмотрим основные базовые топологии сети.
Топология - общая схема сети, отображающая физическое расположение компьютерных систем в сети и соединений между ними.
Под топологией компьютерных сетей мы будем понимать физическое расположение компьютеров относительно друг друга в сети и способу их соединения между собой. Так же топология локальных сетей всегда относиться именно к локальным сетям. В глобальных сетях базовая топология сети не важна, так как сети с коммутацией пакетов передают данные по различным маршрутам, базовые топологии сети (глобальной) скрыта от наших глаз.
Топология локальных компьютерных сетей определяет такие параметры как:
· надежность работы
· возможность расширения сети
· управление обменом данных
· выбор кабельной линии связи
С математической точки зрения под топологией локальных сетей подразумевается граф, где вершинами является персональные компьютеры и различное коммуникационное оборудование, а ребрами являются как раз таки виды физической связи устройств. Графы в топологии локальных компьютерных сетей называются рабочими станциями.
Глобальные и локальные вычислительные сети
Вычислительная сеть (ВС) - это совокупность ЭВМ, объединённых средствами передачи данных. Средства передачи данных в ВС в общем случае состоят из следующих элементов: связных ЭВМ, каналов связи (спутниковых, телефонных, волоконно-оптических и др.), коммутирующей аппаратуры и др.
В зависимости от удалённости ЭВМ, входящих в ВС, сети условно разделяют на локальные и глобальные.
Локальная сеть (ЛВС) - это группа связанных друг с другом ЭВМ, расположенных в ограниченной территории, например, в здании. Расстояния между ЭВМ в локальной сети может достигать нескольких километров. Локальные сети развёртываются обычно в рамках некоторой организации, поэтому их называют также корпоративными сетями.
Если сеть выходит за пределы здания, то такая ВС называется глобальной. Глобальная сеть может включать в себя другие глобальные сети, локальные сети и отдельные ЭВМ.
Глобальные сети практически имеют те же возможности, что и локальные. Но они расширяют область их действия. Польза от применения глобальных сетей ограничена в первую очередь скоростью работы: глобальные сети работают с меньшей скоростью, чем локальные.
Сети предназначены для выполнения многих задач, в том числе:
• организация совместного использования файлов для повышения целостности информации;
• организация совместного использования периферийных устройств, например, принтеров, для уменьшения общих расходов на оборудование офиса;
• обеспечения централизованного хранения данных для облегчения их защиты и архивирования.
Протокол - набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских ЭВМ.
Протокол - это не программа. Правила и последовательность выполнения действий при обмене информацией, определенные протоколом, должны быть реализованы в программе. Обычно функции протоколов различных уровней реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.
В соответствии с семиуровневой структурой модели можно говорить о необходимости существования протоколов для каждого уровня.
Концепция открытых систем предусматривает разработку стандартов для протоколов различных уровней. Легче всего поддаются стандартизации протоколы трех нижних уровней модели архитектуры открытых систем, так как они определяют действия и процедуры, свойственные для вычислительных сетей любого класса.
Труднее всего стандартизовать протоколы верхних уровней, особенно прикладного, из-за множественности прикладных задач и в ряде случаев их уникальности. Если по типам структур, методам доступа к физической передающей среде, используемым сетевым технологиям и некоторым другим особенностям можно насчитать примерно десяток различных моделей вычислительных сетей, то по их функциональному назначению пределов не существу.
Услуги
Сейчас наиболее популярные услуги Интернета - это:
· Всемирная паутина
· Веб-форумы
· Блоги
· Вики-проекты (и, в частности, Википедия)
· Интернет-магазины
· Интернет-аукционы
· Социальные сети
· Электронная почта и списки рассылки
· Группы новостей (в основном, Usenet)
· Файлообменные сети
· Электронные платёжные системы Интернет-радио
· Интернет-телевидение
· IP-телефония
· Мессенджеры
· FTP-серверы
· IRC (реализовано также как веб-чаты)
· Поисковые системы
· Интернет-реклама
· Удалённые терминалы
· Удалённое управление
· Многопользовательские игры
· Web 2.0