Презентация "Локальные и глобальные сети", 9 класс

Компьютерные сети и телекоммуникации

В настоящее время практически все компьютеры крупных и средних фирм, организаций и учреждений соединены между собой с помощью различных средств телекоммуникаций.

Совокупность компьютеров, соединенных между собой с помощью средств телекоммуникаций, называется компьютерной сетью (КС).

Различают локальные и глобальные КС , которые отличаются по принципам работы, аппаратным и программным средствам поддержки.

Локальные вычислительные сети

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного кабинета, помещения, организации.

Для подключения компьютера к локальной сети необходимо наличие на нем специальных программ и оборудования, которые должны удовлетворять определенным требованиям, чтобы компьютеры разных производителей могли обмениваться информацией друг с другом.

Совокупности правил и требований, которым должны удовлетворять сетевые аппаратные и программные средства компьютера, называются протоколами.

Основные сетевые протоколы стандартизованы Международной организацией стандартов — ISO ( International Standard Organization ) и поддерживаются всеми производителями сетевого оборудования.

Протоколы устанавливают:

• физические и электрические параметры сети;
• порядок передачи сигналов при установлении, разрыве связи, обмене информацией;
• порядок обнаружения и исправления ошибок при передаче и т. д.

Физические основы ЛВС

Чтобы подключить компьютер к ЛВС, он должен иметь сетевой адаптер ( сетевую карту ), который вставляется в свободный слот расширения либо интегрирован на материнскую плату и содержит специальный разъем для подключения сетевого кабеля .

Для ЛВС в настоящее время используются следующие физические среды передачи информации:

тонкий коаксиальный кабель (рис. 1) — самая дешевая, но низкоскоростная среда; максимальное расстояние между компьютерами — до 150 м;

толстый коаксиальный кабель (рис. 2) — более дорогая среда по сравнению с тонким кабелем; максимальное расстояние между компьютерами — до 500 м;

Рис. 3. ЛВС на витой паре

витая пара (рис. 3) — еще более скоростная и дорогая среда, требует наличия специальных соединителей — концентраторов, или хабов ( hub ); максимальное расстояние от компьютера до ближайшего концентратора — до 100 м;

Концентратор , или хаб ( hub );

оптоволоконный кабель (рис. 4) — самый дорогой вариант, обычно используется для соединения мощных компьютеров; максимальное расстояние — до 2 км;

беспроводное соединение, Wi - Fi (рис. 5) — использует воздушный радиоканал; это удобно, так как не требуется прокладки проводов, но дороже, чем проводные соединения.

Для удобства представим сравнительные характеристики различных видов соединений в ЛКС в форме таблицы.

Вид соединения

Тонкий коаксиальный кабель

Скорость

10 Мбит/с

Сравнительная стоимость

Толстый коаксиальный кабель

Расстояние

Витая пара

10 Мбит/с

Самый дешевый

До 150 м

10-100 Мбит/с

Более дорогой

Оптоволоконный кабель

До 500 м

Более дорогой

До 1 Гбит/с

Беспроводное соединение

До 100 м

3-54 Мбит/с

Самый дорогой

До 2 км

Дороже, чем проводные соединения (кроме оптоволокна)

До 300 м

Сетевое программное обеспечение

• Чтобы компьютеры, подключенные к локальной сети, могли обмениваться данными, необходимы соответствующие программные средства.
• Как правило, базовые сетевые программные средства входят в состав операционной системы, либо операционная система может быть дополнена соответствующими программами.
• Примером ОС с поддержкой сети является Windows XP Professional

Компьютер и сеть

При работе с сетью компьютер может выступать в двух ролях:

• если компьютер обращается за информацией и сервисами к другому компьютеру сети, то такой компьютер называют рабочей станцией ( work station ) ;
• если компьютер предоставляет свою информацию и сервисы другим компьютерам сети, то он называется сервером .

Сервер

Сервер может предоставлять различные сервисы, из которых наиболее известны следующие:

• хранение и предоставление файлов ( файловый сервер );
• вывод на принтер ( сервер печати );
• получение и пересылка факсимильных сообщений ( факс-сервер );
• получение, хранение и передача сообщений электронной почты ( почтовый сервер );
• размещение сайтов ( web -сервер ).

Сервисы сервера

• Сервисы, предоставляемые сервером, называются службами. На одном и том же сервере может выполняться сразу несколько служб.
• Чтобы сервер предоставлял тот или иной сервис, необходимо запустить соответствующую программу в составе серверной ОС.
• Для обращения к службам серверов с рабочих станций необходимо запустить соответствующую программу, называемую клиентом .

Локальные сети

• Локальные сети, в которых имеются серверы, предоставляющие службы, и клиентские компьютеры, называются сетями, построенными по технологии «клиент-сервер».
• Возможно совмещение этих функций каждым компьютером сети, когда все эти компьютеры являются равноправными.
• Локальная сеть, состоящая из равноправных ПК, называется одноранговой .

Типы соединения ЛВС (структура)

Кольцевая структура

Шинная структура

Радиальная структура (звезда)

Файловая служба

Задачей файловой службы является предоставление другим ПК возможности читать, изменять или создавать файлы.

Очевидно, что, когда много пользователей работает с одним и тем же файлом, они могут мешать друг другу, поэтому можно разрешить им только читать файлы , НО не исправлять их.

Для каждого ресурса может быть определен режим доступа :

• только чтение — можно читать информацию, но нельзя изменять ее;

• полный свободный доступ — можно и читать, и изменять информацию;

• доступ с паролем — для работы с данным ресурсом необходимо знать пароль .

Служба печати

Иногда бывает сложно снабдить все компьютеры отдельными принтерами.

Тогда в сети выделяется один из компьютеров, подключенный к принтеру, который предоставляет свои услуги для печати документов всем остальным клиентам сети.

Поддержка сервера и клиентов печати входит в операционную систему Windows и нуждается только в настройке.

Глобальные компьютерные сети

Отличие глобальной сети от локальной состоит в том, что она позволяет совместно работать компьютерам, физически расположенным далеко друг от друга (практически в любой точке земного шара).

Web -сервер

Компьютеры

пользователей

(клиенты)

Логически глобальная компьютерная сеть (ГКС) состоит из трех компонентов (рис. 6):

• рабочих мест пользователей (обычные компьютеры);
• серверов, предоставляющих различные сервисы (мощные компьютеры);
• сети передачи данных.

Каналы

передачи

данных

Глобальные компьютерные сети могут работать согласно различным протоколам .

В настоящее время наибольшей популярностью пользуется глобальная сеть Интернет ( Internet ), построенная на базе протокола TCP/IP.

Прообразом Интернета была сеть ARPANet , созданная в 1969 г. по заказу Министерства обороны США.

Следующим этапом в ее развитии стало появление сети NSFNet под эгидой Национального научного фонда США, предназначенной для обслуживания научных и учебных заведений.

Одновременно создавались национальные сети в других странах мира.

Сейчас Интернет объединяет тысячи различных сетей в разных странах и сотни миллионов пользователей.

Кроме Интернета существуют и другие разновидности ГКС :

• Fidonet — экспериментальная сеть, созданная пользователями-энтузиастами;
• корпоративные сети крупных компаний, например SCN ( Siemens Corporate Network ).

Физические принципы соединения с Интернетом

Прямое соединение с глобальной сетью — это довольно дорогое мероприятие, поэтому компьютеры пользователей обычно соединены с Интернетом через Интернет-провайдеров.

Интернет-провайдер — это компьютерный узел , обеспечивающий соединение с Интернетом для клиентских компьютеров по различным линиям связи.

Таким образом, на клиентском компьютере для работы с Интернетом достаточно иметь оборудование для соединения с соответствующей линией связи.

Виды соединений с провайдером

Модемное соединение н аиболее простой и дешевый, а потому и самый популярный (по крайней мере в нашей стране) способ подключения к Интернету.

Устройство, позволяющее передавать данные по телефонным линиям, называется модемом.

Модем позволяет :

• автоматически набирать телефонный номер;
• автоматически устанавливать связь с модемом на другом конце линии;
• преобразовывать цифровые данные в аналоговые сигналы и передавать их по линиям связи;
• принимать из линии связи аналоговые сигналы и преобразовывать их в цифровые данные (для передачи компьютеру);
• принимать и отправлять факсимильные сообщения;
• выполнять функции автоответчика.

Особенностью модемного соединения является то, что во время сеанса связи с Интернетом телефон занят . Теоретическая скорость такого соединения достигает 56 Кбит/с (реально она чаще всего равна 36 Кбит/с ).

Выделенная пользовательская линия ( ADSL — Asymmetric Digital Subscriber Line ;

В отличие от обычного , модем ADSL не преобразует сигналы, а сразу передает их по телефонной линии в цифровом виде .

Достоинством этого способа подключения является то, что во время связи с Интернетом телефон остается свободным для обычного разговора .

Теоретическая скорость ADSL -соединения (в направлении от провайдера к пользователю) составляет до 7 Мбит/с (реально — 1 Мбит/с ).

Доступ к Интернету через сеть мобильной связи: GPRS (для сетей GSM ) и CDMA

Мобильный доступ Wi - Fi ;

Технология Wi - Fi обеспечивает доступ в Интернет с мобильных компьютеров (ноутбуков и КПК) в пределах зоны доступа ( 100—300 м ).

Теоретическая скорость соединения —

до 1 Мбит/с .

Обычно этот способ подключения используется для оперативного доступа к Интернету в общественных местах (аэропорты, гостиницы, торговые центры, офисы, клубы) или в офисах крупных фирм, сотрудники которых должны при работе с Интернетом перемещаться с места на место.

Службы, предоставляемые в Интернете

• электронная почта ( e - mail ) — отправка и получение электронных писем;

• служба доступа к файлам на удаленном компьютере ( FTP );

• Всемирная паутина (WWW);
• передача речи через Интернет ( IP -телефония, или VoIP );
• электронная коммерция и управление счетами в банках;
• поиск информации ( web -страниц, файлов, пользователей и т.п.);
• получение аудио- и видеосигналов в режиме реального времени по запросу ( STRIM - TV );
• обмен файлами между пользователями («пиринговые сети») и др.