Вычислительные сети

 

 

 

 

 

                             Реферат на тему:

                     «Вычислительные сети»

 По дисциплине «Информационные системы в экономике»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                     Выполнила:                                                                                 Специальность: Финансы и кредит

                                                                      Группа:

                                                                      Преподаватель:.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург,2010 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………….2

Виды компьютерных сетей……………………………………………3-9

Способы организации компьютерных сетей………………………….11

Сетевые операционные системы…………………………………...11-13

Сетевые протоколы……………………………………………………..14

Заключение……………………………………………………………...15

 

 

 

 

  

 

Введение

 

Компьютеры  появились  в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может  с  твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями.

На заре своего появления  компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и  занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась  не одна комната. При всем этом производительность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.

Время шло. Постепенно научная  мысль и возможности ученых развились  настолько, что нынешние компьютеры гораздо меньшей размерности , но гораздо большей производительности.

В связи с этим компьютеры стали обязательным и незаменимым атрибутом любого предприятия, офиса и большинства квартир.

Компьютеры уже прочно вошли в современный мир, во все  сферы человеческой деятельности  и науки, тем самым  создавая необходимость  в обеспечении их различным программным  обеспечением. Конечно, в первую очередь  это связано с развитием электронной  вычислительной техники и  с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.

Объединение компьютеров  в сети позволило значительно  повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

Целью моей работы является изучить виды вычислительных сетей и рассказать о них.

Для это мне необходимо будет найти информацию и обработать ее.

Объект работы- вычислительные сети. Предмет- компьютерные сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

Виды компьютерных сетей

 

Компьютерная  сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.

Вычислительные  сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами.

В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают  вычислительные сети:

  • территориальные - охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные и глобальные, имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы; региональные сети иногда называют сетями MAN (Metropolitan Area Network), а общее англоязычное название для территориальных сетей - WAN (Wide Area Network);

 

  • локальные (ЛВС) - охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1...2 км); локальные сети обозначают LAN (Local Area Network);

 

  • корпоративные (масштаба предприятия) - совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или нескольких близко расположенных зданиях. Локальные и корпоративные вычислительные сети - основной вид вычислительных сетей, используемых в системах автоматизированного проектирования (САПР).

 

Особо выделяют единственную в своем роде глобальную сеть Internet (реализованная в ней информационная служба World Wide Web (WWW) переводится на русский язык как всемирная паутина); это сеть сетей со своей технологией.

 

 

 

Локальная вычислительная сеть (ЛВС, локальная сеть; англ. Local Area Network, LAN) — компьютерная сеть, покрывающая обычно относительно небольшую территорию или небольшую группу зданий (дом, офис, фирму, институт).

 

Построение  сети

 

Существует множество  способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято  считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как  организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.

Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.

Чаще всего локальные  сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее  использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.

Иногда в локальной  сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.

Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.

 

Адресация

 

В локальных сетях, основанных на протоколе IPv4, могут использоваться специальные адреса, назначенные IANA (стандарты RFC 1918 и RFC 1597):

  • 10.0.0.0—10.255.255.255;
  • 172.16.0.0—172.31.255.255;
  • 192.168.0.0—192.168.255.255.

Такие адреса называют локальными или серыми, эти адреса не доступны из сети Интернет. Необходимость использовать такие адреса возникла из-за того, что, при разработке протокола IP, не предусматривалось столь широкое его распространение, и постепенно адресов стало не хватать. Для решения этой проблемы был разработан протокол IPv6. Однако он пока не стал популярным и поэтому стали использовать локальные адреса. В различных непересекающихся локальных сетях адреса могут повторяться, и это не является проблемой, так как доступ в другие сети происходит с применением технологий, подменяющих или скрывающих адрес внутреннего узла сети за её пределами — NAT или прокси дают возможность подключить ЛВС к глобальной сети (WAN). Для обеспечения связи локальных сетей с глобальными применяются маршрутизаторы (в роли шлюзов и файрволов).

 

Городская вычислительная сеть (Metropolitan area network, MAN) (от англ. «сеть крупного города») — объединяет компьютеры в пределах города, представляет собой сеть по размерам меньшую, чем WAN, но большую, чем LAN.

 

MAN — это не только кабельное телевидение. Недавние разработки, связанные с высокоскоростным беспроводным доступом в Интернет, привели к созданию других MAN, которые описаны в стандарте IEEE 802.16, который описывает широкополосные беспроводные ЛВС.

MAN (Metropolitan Area Network) — опорная сеть провайдера. То есть точки, связанные скоростными каналами. Расстояние — от 1 до 10 км. Это ещё не WAN, но точно MAN-решения.

MAN применяется для объединения  в одну сеть группы сетей,  расположенных в разных зданиях.  В диаметре такая сеть может  составлять от 5 до 50 километров.

Как правило, MAN не принадлежит  какой-либо отдельной организации, в большинстве случаев её соединительные элементы и прочее оборудование принадлежит  группе пользователей или же провайдеру, кто берёт плату за обслуживание. Об уровне обслуживания заранее договариваются и обсуждают некоторые гарантийные обязательства.

MAN часто действует как  высокоскоростная сеть, чтобы позволить  совместно использовать региональные  ресурсы (подобно большой LAN). Это также часто используется, чтобы обеспечить общедоступное подключение к другим сетям, используя связь с WAN.

 

Глобальная вычислительная сеть, ГВС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя десятки и сотни тысяч компьютеров.

В настоящее время рекомендуется  использовать термин «Глобальная компьютерная сеть».

ГВС служат для объединения  разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети.

Некоторые ГВС построены  исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГВС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом концентратор связывается с остальными частями ГВС. Основными используемыми протоколами являются TCP/IP, SONET/SDH, MPLS, ATM и Frame relay. Ранее был широко распространён протокол X.25, который может по праву считаться прародителем Frame relay.

Отличие глобальной сети от локальной

Глобальные сети отличаются от локальных тем, что рассчитаны на неограниченное число абонентов и используют, как правило, не слишком качественные каналы связи и сравнительно низкую скорость передачи, а механизм управления обменом, у них в принципе не может быть гарантировано скорым.

В глобальных сетях намного  более важное не качество связи, а  сам факт ее существования. Правда, в настоящий момент уже нельзя провести четкий и однозначный предел между локальными и глобальными  сетями. Большинство локальных сетей  имеют выход в глобальную сеть, но характер переданной информации, принципы организации обмена, режимы доступа, к ресурсам внутри локальной сети, как правило, сильно отличаются от тех, что принято в глобальной сети. И хотя все компьютеры локальной  сети в данном случае включены также  и в глобальную сеть, специфику  локальной сети это не отменяет. Возможность выхода в глобальную сеть остается всего лишь одним из ресурсов, поделенным пользователями локальной сети.

 

Интернет (англ. Internet) — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины и множества других систем (протоколов) передачи данных.

В настоящее время, когда  слово «Интернет» употребляется  в обиходе, чаще всего имеется  в виду Всемирная паутина и доступная в ней информация, а не сама физическая сеть.

К середине 2008 года число пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5 млрд человек. Вместе с подключенными к нему компьютерами, Интернет служит основой для развития «информационного общества»

 

Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных  и домашних компьютерных сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало возможно благодаря протоколу IP (англ. Internet Protocol) и принципу маршрутизации пакетов данных.

Протокол IP был специально создан агностическим в отношении  физических каналов связи. То есть любая  система (сеть) передачи цифровых данных, проводная или беспроводная, для  которой существует стандарт инкапсуляции в неё IP-пакетов, может передавать и трафик Интернета. Агностицизм протокола IP, в частности, означает, что компьютер или маршрутизатор должен знать тип сетей, к которым он непосредственно присоединён, и уметь работать с этими сетями; но не обязан (и в большинстве случаев не может) знать, какие сети находятся за маршрутизаторами.

На стыках сетей специальные маршрутизаторы (программные или аппаратные) занимаются автоматической сортировкой и перенаправлением пакетов данных, исходя из IP-адресов получателей этих пакетов. Протокол IP образует единое адресное пространство в масштабах всего мира, но в каждой отдельной сети может существовать и собственное адресное подпространство, которое выбирается исходя из класса сети. Такая организация IP-адресов позволяет маршрутизаторам однозначно определять дальнейшее направление для каждого пакета данных. В результате между отдельными сетями Интернета не возникает конфликтов, и данные беспрепятственно и точно передаются из сети в сеть по всей планете и ближнему космосу.

 

Протоколы Интернета

 

Протокол в данном случае — это, образно говоря, «язык», используемый компьютерами, для обмена данными при работе в сети. Чтобы различные компьютеры сети могли взаимодействовать, они должны «разговаривать» на одном «языке», то есть использовать один и тот же протокол. Проще говоря, протокол — это правила передачи данных между узлами компьютерной сети. Систему протоколов Интернет называют «стеком протоколов TCP/IP».

Наиболее распространённые интернет- протоколы (в алфавитном порядке, сгруппированные в примерном соответствии модели OSI):

 

Уровень OSI

Протоколы, примерно соответствующие  уровню OSI

Прикладной

BGP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, IMAP, LDAP, POP3, SNMP, SMTP, SSH, Telnet, XMPP (Jabber)

Сеансовый/Представления

SSL, TLS

Транспортный

TCP, UDP

Сетевой

EIGRP, ICMP, IGMP, IP, IS-IS, OSPF, RIP

Канальный

Arcnet, ATM, Ethernet, Frame relay, HDLC, PPP, L2TP, SLIP, Token ring


 

Есть ещё целый ряд  протоколов, ещё не стандартизированных, но уже очень популярных в Интернете:

OSCAR, CDDB, Bit Torrent, Gnutella, Skype, Steam.

Эти протоколы в большинстве  своём нужны для обмена файлами  и текстовыми сообщениями, на некоторых  из них построены целые файлообменные  сети.

 

Сервисы

 

В настоящее время в  Интернет существует достаточно большое  количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

  • электронная почта (E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;
  • телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;
  • сервис FTP — система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;
  • сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;
  • World Wide Web (WWW, W3) — гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;
  • сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;
  • сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);

 

Способы организации (топологии) компьютерных сетей 

 

Физическое расположение компонентов сети  (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.). Имеется  три основных топологии:  звезда, кольцо и шина. В сетях с топологией "звезда"

 

 




  ФС





 

 

 

 рабочие станции подключаются  непосредственно к файл-серверу,  но не соединены друг с другом. 

 

В  сетях  с  топологией  "кольцо"

 



  ФС





 файл-сервер  и  рабочие   станции  соединены  кабелем  в кольцо;

сообщения рабочей станции  могут проходить через несколько  других рабочих станций до того, как они достигнут файл-сервера. В сети с топологией "шина"

 

 

 



ФС




 

 

 

все  рабочие  станции  и  файл-сервер подключаются к центральному кабелю, называемому шиной.

 

 

Сетевые операционные системы

 

В мире существует очень  большое количество сетевых операционных систем. Среди наиболее удачных из них хотелось бы отметить Unix, Novell NetWare и Windows NT Server. Все эти системы позволяют организовывать файл-серверы, вести картотеку пользователей, ограничивать права клиентов файл-сервера, выделять ресурсы рабочим станциям. Каждая из этих систем удовлетворяет критериям надежности, отказоустойчивости и что самое главное – безопасности.

Помимо систем, главной  функцией которых является организация  файл-сервера, существуют системы, обеспечивающие работу пользователя в сети. К числу  таких операционных систем следует  отнести (в хронологическом порядке) Novell DOS, Windows for Workgroups, Windows95-98, Windows NT Workstation. Причем последние операционные системы содержат не только утилиты, позволяющие осуществлять доступ к локальным сетям, но и утилиты доступа к Internet.

 

Сетевые протоколы

 

Сетевые транспортные протоколы  обеспечивают базовые функции, необходимые  компьютерам для коммуникаций с  сетью. Такие протоколы реализуют  полные эффективные каналы коммуникаций между компьютерами.

Транспортный протокол можно  рассматривать как зарегистрированную почтовую службу. Вы передаете конверт (данные) в почтовое отделение, а  затем остается убедиться, что почта  дошла до адресата. Аналогично, транспортный протокол гарантирует, что передаваемые данные доходят до заданного адресата, проверяя получаемую от него квитанцию. Он выполняет контроль и исправление  ошибок без вмешательства более  высокого уровня.

Основными сетевыми протоколами  являются:

    • NetBEUI
    • NWLink (IPX/SPX)
    • TCP/IP

Каждый сетевой транспортный протокол имеет свои достоинства  и недостатки.

 

NetBEUI

 

NetBEUI означает «расширенный пользовательский интерфейс NetBIOS». Он реализует транспортный протокол NetBIOS Frame (NBF), разработанный IBM в середине 80-х годов для поддержки локальных сетей рабочих групп с операционными системами OS/2 и LAN Manager.

Этот протокол проектировался для рабочих групп, насчитывающих  от 2 до 200 компьютеров. Он не допускает  маршрутизации между сетями и  поэтому ограничен небольшими локальными сетями.

 

NWLink

 

Протокол NWLink представляет собой реализацию Microsoft стека протоколов IPX/SPX компании Novell. Клиенты и серверы Microsoft могут постепенно добавляться к существующим сетям, что облегчает переход с одной платформы на другую, устраняя необходимость резкой смены сетевого стандарта.

Этот протокол можно рассматривать  как сетевой протокол среднего класса. Он реализует относительно разумный компромисс между простым не маршрутизируемым транспортным протоколом NetBEUI и сложным маршрутизируемым протоколом TCP/IP.

 

TCP/IP

Протокол управления передачей/ межсетевой протокол (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) и комплект соответствующих протоколов были разработаны Агентством перспективных исследований и разработок (ARPA, Advanced Projects Research Agency, позднее DARPA) Министерства обороны США в соответствии с проектом межсетевого взаимодействия, реализация которого началась в 1969 г. В настоящее время TCP/IP является наиболее широко распространенным протоколом межкомпьютерных коммуникаций и применяется в глобальной сети Internet. Первоначально ARPA создала TCP/IP для соединения сетей военного назначения, а затем бесплатно предложила стандарты протоколов для правительственных учреждений и университетов.

Протокол TCP/IP стал стандартом взаимодействия компьютеров Unix, особенно в военных учреждениях и университетах. С разработкой протокола передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для совместной работы с документами HTML (Hypertext Markup Language), бесплатно прилагаемыми в большой глобальной сети, появилась система World Wide Web (WWW), а Internet расширилась на частный сектор. TCP/IP стал основой стремительной экспансии, потеснив применяемый в качестве коммерческого протокола IPX и став предпочитаемый среди всех сетевых ОС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В заключении хотелось бы сказать, что в данном реферате была рассмотрена наиболее актуальная в наше время тема: Вычислительные сети. Современный человек, а особенно человек эрудированный, должен не просто знать, а чувствовать эту тему. Ведь современный мир просто не возможен без высоких технологий и, в частности, вычислительных сетей, позволяющих значительно упростить нашу жизнь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

  • http://ru.wikipedia.org/wiki/Глобальная_вычислительная_сеть;
  • http://ru.wikipedia.org/wiki/Городская_вычислительная_сеть;
  • http://ru.wikipedia.org/wiki/Компьютерная_сеть;
  • http://ru.wikipedia.org/wiki/Локальная_вычислительная_сеть;
  • http://rk6.bmstu.ru/electronic_book/net/net02/intro.htm;
  • Чекмарев Ю.В. «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебное пособие», ДМК Пресс,2009.

 


Вычислительные сети 📙 Реферат → 🆔 63370

Вычислительные сети 📙 Реферат → 🆔 63370

Вычислительные сети