Sieć komputerowa to zbiór komputerów i innych urządzeń połączonych ze sobą kanałami komunikacyjnymi Sieć komputerowa umożliwia wzajemne przekazywanie

Transkrypt

1 UTK

2 Sieć komputerowa to zbiór komputerów i innych urządzeń połączonych ze sobą kanałami komunikacyjnymi Sieć komputerowa umożliwia wzajemne przekazywanie informacji oraz udostępnianie zasobów własnych między podłączonymi do niej urządzeniami (punkty sieci)

3 Ułatwienie komunikacji między ludźmi Korzystając z sieci, ludzie mogą komunikować się szybko i łatwo przy wykorzystaniu odpowiednich programów komputerowych i oferowanych w danej sieci usług sieciowych. W odniesieniu do sieci Internet należy wyróżnić dwa rodzaje programów i skojarzone z nimi usługi: Klient poczty elektronicznej - poczta elektroniczna Przeglądarka internetowa - World Wide Web Udostępnianie plików, danych i informacji W środowisku sieciowym, upoważnieni użytkownicy mogą uzyskiwać zdalny dostęp do danych i informacji przechowywanych na innych komputerach w sieci, jak również sami mogą udostępniać posiadane zasoby. Udostępnianie zasobów sprzętowych W środowisku sieciowym każdy, podłączony do sieci komputer, może uzyskać dostęp do urządzeń peryferyjnych, uprzednio udostępnionych do wykorzystania sieciowego, takich jak np. drukarki sieciowe czy udostępnione pamięci masowe. Uruchamianie programów na komputerach zdalnych. Użytkownicy mający dostęp do sieci mogą uruchamiać na swoich komputerach programy zainstalowane na komputerach zdalnych. Takich użytkowników nazywa się również użytkownikami zdalnymi. Rozpowszechnianie Wolnego i Otwartego Oprogramowania. Sieć komputerowa, a w szczególności Internet, stymuluje rozwój i upowszechnianie oprogramowania tworzonego i udostępnianego na zasadach licencji GPL.

4 hosty czyli komputery sieciowe, dzięki którym użytkownicy mają dostęp do sieci; serwery stale włączone komputery o dużej mocy obliczeniowej, wyposażone w pojemną i wydajną pamięć operacyjną i pamięć masową; medium transmisyjne nośnik informacji, realizujący funkcję kanału komunikacyjnego. Są to kable: miedziane i światłowodowe i/lub fale radiowe; sprzęt sieciowy koncentratory, przełączniki, routery, karty sieciowe, modemy, punkty dostępu; oprogramowanie programy komputerowe zainstalowane na hostach, serwerach i innych urządzeniach sieciowych.

5 Lata 60-te Izolowane systemy komputerowe ARPANET - Advanced Research Project Agency Network 1978 UUCP - UNIX to UNIX copy USENET - Users Network CSNET - Computer Science Network BITNET - Because It's Time Network 1983 FidoNet Internet (TCP/IP) 1984 NSFNET - National Science Foundation Network OSI - Open System Interconnection GOSIP - Government OSI Profile.

6 ARPANET (ang. Advanced Research Projects Agency Network) pierwsza sieć rozległa oparta na rozproszonej architekturze i protokole TCP/IP. Jest bezpośrednim przodkiem Internetu. Istnieje do dzisiaj. ARPANET powstał jako inicjatywa Departamentu Obrony USA (Pentagonu). W 1958 roku po szoku wywołanym wysłaniem Sputnika w kosmos przez ZSRR powołano rządową agencję ARPA, której zadaniem było obserwowanie i wspieranie inicjatyw powstających na uczelniach w USA, które miały szczególne znaczenie dla obronności Stanów Zjednoczonych.

7 UUCP (z ang. Unix to Unix Copy) oprogramowanie służące do komunikacji między różnymi wersjami systemu UNIX, wykorzystujące linie telefoniczne oraz modemy. Umożliwia zdalne uruchamianie poleceń, przesyłanie plików, i i wiadomości usenetowych. Został zaprojektowany przez Mike'a Leska z Bell Labs. W czasach jego powstania był to projekt znacznie atrakcyjniejszy finansowo od ARPANETu. UUCP zostało zaprojektowane na UNIXa i jest z nim blisko powiązane. Istnieją również implementacje na inne systemy operacyjne, w tym VMS, Mac OS, Microsoft DOS i inne.

8 Usenet (ang. USEr NETwork sieć użytkowników) to ogólnoświatowy system grup dyskusyjnych, z którego można korzystać przez Internet. Składa się on z tysięcy grup tematycznych, ułożonych w strukturę hierarchiczną. Wiadomości przypominające pocztę elektroniczną użytkownicy wysyłają do serwerów Usenetu, a serwery tworzące sieć P2P automatycznie wymieniają je między sobą. Czasem wiadomości są nazywane postami, z angielskiego to post wywiesić informację, skąd a post wiadomość umieszczona w Usenet.

9 CSNET - (ang. Computer Science NETwork) sieć stworzona w 1981 roku, dla naukowców uniwersyteckich niemających połączenia z DARPA. W 1983 roku powstała brama pomiędzy DARPA a CSNET. BITNET to zapoczątkowana w 1981 roku ogólnoświatowa sieć rozległa, w pewnym sensie konkurencyjna do Internetu. Nazwa sieci pochodzi od sloganu w języku angielskim "Because It's There Network", szerzej znanego w formie "Because It's Time Network".

10 FidoNet amatorska sieć komputerowa łącząca BBS-y na całym świecie. Bulletin Board System (w skrócie BBS) to serwis komputerowy, polegający na udostępnianiu na maszynie jego właściciela miejsca, gdzie można umieszczać i czytać ogłoszenia, obsługiwać własną skrzynkę pocztową, dokonywać transferu plików itp.

11 NSFNET (National Science Foundation NET) "backbone"- czyli ogólnokrajowa sieć szkieletowa o przepustowości 565Kbps łącząca regionalne sieci o mniejszej przepustowości połączone z "kręgosłupem"- specjalnym komputerem, zwanym routerem. Jest to początek prawdziwej eksplozji Internetu.

12 Model OSI został opracowany w celu ułatwienia realizacji otwartych (obsługiwane w rodowiskach wielosystemowych) połšczeń systemów komputerowych. Model ten umożliwiał współdziałanie urzšdzeń i oprogramowania od różnych producentów.

13 (Government OSI Profile) dopuszczony przez brytyjską CCTA podzbiór (profil) norm OSI obowiązujących w informatyce urzędowej W. Brytanii; określa zbiór dopuszczalnych typów sieci oraz ogranicza liczbę usług oferowanych przez nie na poziomie aplikacji; podobne normy zostały określone w wielu rozwiniętych krajach.

14 Klient-serwer architektura systemu komputerowego, w szczególności oprogramowania, umożliwiająca podział zadań (ról). Polega to na ustaleniu, że serwer zapewnia usługi dla klientów, zgłaszających do serwera żądania obsługi

15 Podstawowe, najczęściej spotykane serwery działające w oparciu o architekturę klient-serwer to: serwer poczty elektronicznej serwer www serwer plików serwer aplikacji Z usług jednego serwera może zazwyczaj korzystać wiele klientów. Jeden klient, w ogólności, może korzystać jednocześnie z usług wielu serwerów. Według schematu klient-serwer działa też większość, obecnie spotykanych, systemów zarządzania bazą danych.

16 Strona klienta jest to strona żądająca dostępu do danej usługi lub zasobu. Tryb pracy klienta: aktywny, wysyła żądanie do serwera, oczekuje na odpowiedź od serwera. Strona serwera jest to strona świadcząca usługę: Tryb pracy serwera: pasywny, czeka na żądania od klientów, w momencie otrzymania żądania, przetwarza je, a następnie wysyła odpowiedź.

17 P2P - Peer-to-Peer model komunikacji w sieci komputerowej, zapewniający wszystkim hostom te same uprawnienia, w odróżnieniu od architektury klient-serwer. Pierwotnie idea Internetu była zbliżona do sieci P2P wszystkie hosty pełniły równorzędną rolę w procesie wymiany danych. W wyniku gwałtownego rozwoju, symetria Internetu została złamana. Rolę dystrybutorów przejęły przedsiębiorstwa i instytucje, które było stać na utrzymanie stałych łącz o bardzo dużej przepustowości i zakup silnych komputerów, zdolnych obsługiwać ruch o dużym natężeniu.

18 W sieciach P2P każdy węzeł sieci zwany hostem, czyli komputer użytkownika, może jednocześnie pełnić rolę klienta i serwera. W najpopularniejszej implementacji modelu P2P, jaką są programy do wymiany plików w Internecie, każdy host spełnia rolę serwera, przyjmując połączenia od innych użytkowników sieci, oraz klienta, łącząc się i wysyłając i/lub pobierając pliki z innych hostów działających w tej samej sieci P2P.

19 LAN - Sieć lokalna (ang. Local Area Network) najmniej rozległa postać sieci komputerowej, większa jednak od sieci osobistej PAN (ang. Personal Area Network), zazwyczaj ogranicza się do jednego budynku lub kilku pobliskich budynków (np. bloków na osiedlu).

20 MAN - Miejska sieć komputerowa (ang. Metropolitan Area Network) duża sieć komputerowa, której zasięg obejmuje aglomerację lub miasto. Tego typu sieci używają najczęściej połączeń światłowodowych do komunikacji pomiędzy Wchodzącymi w jej skład rozrzuconymi sieciami LAN.

21 WAN - Sieć WAN (z ang. Wide Area Network, rozległa sieć komputerowa) sieć komputerowa znajdująca się na obszarze wykraczającym poza jedno miasto (bądź kompleks miejski).

22 WLAN - Bezprzewodowa sieć lokalna (skr. WLAN, od ang. Wireless Local Area Network) sieć lokalna, w której połączenia między urządzeniami sieciowymi zrealizowano bez użycia przewodów.

23 INTERNET - swoim zasięgiem obejmuje cały świat. Tego rodzaju sieć (WAN, Internet) korzystają z wielu technologii transmisji na dalekie odległości takich jak : Frame Relay, ATM, DSL.

24 Topologia sieci komputerowej model układu połączeń różnych elementów (linki, węzły itd.) sieci komputerowej. Określenie topologia sieci może odnosić się do konstrukcji fizycznej albo logicznej sieci. Topologia fizyczna opisuje fizyczną realizację sieci komputerowej, jej układu przewodów, medium transmisyjnych. Poza połączeniem fizycznym hostów i ustaleniem standardu komunikacji, topologia fizyczna zapewnia bezbłędną transmisję danych. Topologia fizyczna jest ściśle powiązana z topologią logiczną np. koncentratory, hosty. Topologia logiczna opisuje sposoby komunikowania się hostów za pomocą urządzeń topologii fizycznej.

25 Urządzenia sieciowe i komputery w tej topologii oprócz granicznych połączone są z dwoma sąsiednimi. Aby móc stworzyć sieć w tej topologii wszystkie urządzenia oprócz granicznych muszą posiadać dwa gniazda sieciowe. W topologii liniowej dane są przesyłane przez kolejne połączenia i urządzenia sieciowe aż do dotarcia do celu. Urządzenia napotkane na drodze pełnią rolę wzmacniaka.

26 Wszystkie elementy sieci podłączone są do jednej magistrali- szyny (zazwyczaj kablem koncentrycznym). Elementy sieci (hosty, serwery) podłącza się do kabla za pomocą "trójników za pomocą złącz BNC. Na końcach kabla znajduje się terminator (opornik) aby zapobiec odbiciu się impulsu i tym samym zajęciu całego dostępnego łącza.

27 Topologia magistrali jest rzadko stosowana i wychodzi z użytku. Wady topologii magistrali: trudne do zlokalizowania usterki, tylko jedna możliwa transmisja w jednym czasie, kolizyjność, awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizji, słaba skalowalność, niewystarczające bezpieczeństwo. Zalety topologii magistrali: małe ilości kabli, brak konieczności stosowania dodatkowych urządzeń (koncentratory, switche), niski koszt budowy sieci, łatwa instalacja, awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci.

28 Komputery połączone są za pomocą jednego nośnika informacji w układzie zamkniętym (pierścieniu). Sygnał wędruje w pętli, od komputera do komputera, który pełni rolę wzmacniacza regenerującego sygnał i wysyłającego go do następnego komputera. Medium transmisyjnym jest kabel koncentryczny lub światłowód.

29 Wady topologii pierścienia: awaria pojedynczego przewodu lub komputera powoduje unieruchomienie całej sieci, złożona diagnostyka sieci, trudne do zlokalizowania usterki, pracochłonna rekonfiguracja sieci, utrudniona rozbudowa, jeśli w pierścieniu jest wiele stacji. Zalety topologii pierścienia: mała ilości kabli, możliwość zastosowania światłowodów, możliwe wysokie osiągi, ponieważ każdy przewód łączy dwa konkretne komputery. Odmianą topologii pierścienia jest topologia podwójnego pierścienia, w której dodany został dodatkowy pierścień łączący te same urządzenia. W danej chwili działa tylko jeden pierścień. Takie rozwiązanie umożliwia podtrzymanie działania sieci w przypadku awarii.

30

31 W topologii gwiazdy (ang. star network), kable sieciowe połączone są w jednym wspólnym punkcie, którym jest hub lub switch. Zadaniem huba lub switcha jest nie tylko łączyć elementy sieci, ale także rozsyłać sygnały, a także wykrywać kolizje w sieci. Każde urządzenie przyłączone do sieci może uzyskiwać bezpośredni i niezależny od innych urządzeń dostęp do nośnika. Topologia ta stosowana jest w technologii Ethernet i Fast Ethernet oraz jest najczęściej stosowaną topologią we współczesnych sieciach lokalnych.

32 Wady topologii gwiazdy: wysoki koszt spowodowany jest dużą ilością kabla, awaria switcha lub huba powoduje unieruchomienie sieci. Zalety topologii gwiazdy: awaria jednej stacji nie powoduje unieruchomienia całej sieci, duża elastyczność i skalowalność, łatwość monitoringu i konserwacji, łatwość wykrywania usterek.

33 Topologia gwiazdy rozszerzonej oparta jest na topologii gwiazdy. Każde z urządzeń końcowych działa jako urządzenie centralne dla własnej topologii gwiazdy. Pojedyncze gwiazdy połączone są przy użyciu koncentratorów lub przełączników. Stosowana jest głównie w przypadku rozbudowanych sieci lokalnych, w technologii Ethernet i Fast Ethernet. Wady topologii gwiazdy rozszerzonej: ogranicza liczbę urządzeń, które muszą być podłączone z centralnym węzłem. Zalety topologii gwiazdy rozszerzonej: pozwala na stosowanie krótszych przewodów.

34 Zwana jest również topologią drzewa. Utworzona z wielu magistrali liniowych połączonych łańcuchowo. Na początku jedną magistralę liniową dołącza się do huba lub switcha i dzieli się ją na kilka magistral. Wady topologii hierarchicznej: zależność pracy sieci od głównej magistrali. Zalety topologii hierarchicznej: łatwość rozbudowy, łatwa lokalizacja uszkodzeń.

35 Zwana jest także topologią oczkową (ang. Mesh). Jest najbardziej odporna na uszkodzenia spośród wszystkich topologii. Typy sieci opartych na topologii siatki: pełna siatka (ang. Full Mesh)- każdy węzeł sieci ma fizyczne, albo wirtualne połączenie z każdym innym węzłem, częściowa siatka (ang. Partial Mesh)- niektóre węzły sieci tworzą pełną siatkę z innymi węzłami podłączonymi tylko do jednego lub dwóch innych węzłów. Jest mniej kosztowna.

36 Wady topologii siatki: wysoki koszt budowy, duża ilość połączeń. Zalety topologii siatki: niezawodność sieci.