Передача информации в компьютерных сетях

Передача информации в компьютерных сетях

Передача информации в компьютерных сетях

Информация в компьютерах представлена в форме последовательностей двоичных чисел. Обмен данными как внутри вычислительного устройства между его узлами, так и между автономными машинами, может производиться двумя способами:

  • последовательная передача: имеется только одна линия, состояние на ее передающей стороне отправляется только тогда, когда предыдущее обработано принимающей, т.е. данные передаются побитно;
  • параллельная передача; при таком способе организуются сразу несколько линий, состояние на концах которых меняется одновременно; таким образом, можно передать за один раз столько бит, сколько имеется линий между передатчиком и приемником.

Рисунок 1. Последовательная и параллельная передача данных. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

При параллельной передаче технологически трудно избежать взаимовлияния токов, протекающих по близко расположенным проводникам. Поэтому такой способ используется там, где расстояния невелики: между узлами компьютера (т.н. шина данных), между компьютером и монитором (VGA-порт), между компьютером и принтером (параллельный порт).

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Последовательная передача, хотя и уступает параллельной по скорости, обеспечивает более эффективную обработку ошибок и менее затратна в случае отправки данных на большие расстояния: двужильный кабель дешевле и надежнее многожильного.

Замечание 1

Американские фермеры в начале XX в. использовали огораживавшую пастбища колючую проволоку и заземление для организации телефонной связи. Таким образом, для передачи информации они обходились всего одним проводом.

Для передачи информации в компьютерных сетях в подавляющем большинстве случаев используется последовательная передача данных.

Хотя с развитием технологий стало возможным одновременно передавать несколько потоков (разнесение по частотам в wifi, передача по оптоволокну лучей с разным углом наклона), такие способы нельзя назвать параллельной передачей, т.к. данные в каждой такой линии обрабатываются независимо друг от друга.

Пакетный принцип организации данных и маршрутизация

При последовательной передаче данные в сетях принято передавать не непрерывным потоком, а пакетами (порциями, сериями). Такой подход обладает следующими преимуществами:

  1. по одной и той же линии можно передавать данные для нескольких получателей, указывая их адреса в заголовочной части пакетов;
  2. получив определенный объем информации, можно убедиться, что содержащиеся в них данные точно соответствуют тому, что было отправлено; для этого в последовательность пакетов добавляются так называемые контрольные суммы — особым образом подсчитанные числа, на которые влияет каждый бит переданной информации; если хотя бы один бит на стороне приемника будет отличаться (например, из-за помех на линии), то контрольные суммы приемника и передатчика не совпадут и станет понятно, что информация принята с искажениями, следует повторить ее отправку/прием.

Пакетный принцип положен в основу протоколов (правил обмена информацией), используемых в современных компьютерных сетях. В большинстве из них используется семейство TCP/IP — набор протоколов для обмена данными в глобальной сети Интернет, представляющей собой объединение локальных сетей.

Ключевым методом, позволяющим компьютерам, подключенным к разным сетям обмениваться информацией, является маршрутизация. Пакеты, отправляемые внутри локальной сети, принимаются всеми компьютерами, но каждый обрабатывает лишь те, в которых находит свой адрес.

Частью адреса является еще и номер сети, который тоже анализируется каждым получателем. Этот номер должен совпадать с заранее настроенным номером, хранящимся в памяти компьютера. Однако среди компьютеров есть такие, которые подключены одновременно к более чем одной сети.

Они называются маршрутизаторами (в англоязычной традиции роутерами, а также шлюзами). Если роутер обнаруживает, что пакет предназначен компьютеру чужой по отношению к отправителю сети, он отправляет его во внешнюю сеть.

Соседняя сеть также может передать пакет дальше, пока через цепочку шлюзов он не достигает адресата или не вернется с пометкой, что доставка невозможна.

Рисунок 2. Структура заголовка IP-пакета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Замечание 2

Маршруты, по которым идут пакеты от отправителя к получателю, могут меняться. Интернет — децентрализованная система, в которой нет единого центра управления. Поэтому при повреждении части глобальной сети информация по ней все равно будет передаваться по альтернативным маршрутам, хотя, возможно, и с более низкой скоростью.

Служба доменных имен (DNS)

Структура пакетов протокола TCP/IP, а также правила адресации и маршрутизации в Интернете достаточно сложны для обычного пользователя. Для удобства обращения к ресурсам глобальной сети разработана система доменных имен.

Определение 1

Домен — совокупность сетевых сервисов, принадлежащих организации или частному лицу.

Домен характеризуется особыми именем, регистрируемым в международной организации ICANN, например, yandex.ru. Последние две буквы имени домена обозначают национальную принадлежность (ru — Россия, by — Беларусь, kz — Казахстан, us — Соединенные Штаты и т.п.) или назначение домена (biz — для бизнеса, org — некоммерческие организации, academy — образование и т.п.).

Для преобразования удобных для человеческого запоминания доменных имен в IP-адреса, обрабатываемые компьютерами, предназначена служба доменных имен (DNS, Domain Name Service).

Рисунок 3. Принцип работы DNS. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Замечание 3

Сервисы, принадлежащие домену, могут размешаться на разных компьютерах и даже в разных сетях. Поэтому фраза «компьютер принадлежит домену» не совсем корректна. На одном компьютере могут быть запущены сервисы, принадлежащие разным доменам.

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/chto_takoe_kompyuternye_seti/peredacha_informacii_v_kompyuternyh_setyah/

Передача информации в компьютерных сетях презентации

Передача информации в компьютерных сетях

Передача информации в компьютерных сетях

презентации История сети Интернет Примеры доменов Особенности построения компьютерных сетей Классификация компьютерных сетей Локальные и глобальные сети Глобальная сеть Интернет Услуги, предоставляемые сетью Электронная почта Телеконференция Подключение к Интернету Безопасность в Интернете Кроссворд

История сети Internet В 1961 году Defence Advanced Research Agensy (DARPA) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения методов обеспечения надежной связи между компьютерами различных типов.

Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ARPANET. Тогда же были разработаны и протоколы передачи данных в сети — TCP/IP — это множество коммуникационных протоколов, которые определяют, как компьютеры различных типов могут общаться между собой.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть.

Ответственность за администрирование сети взяло на себя Defence Communication Agency (DCA), в настоящее время называемое Defence Information Systems Agency (DISA). Но развитие ARPANET на этом не остановилось; Протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

История сети Internet (продолжение) В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standarts (MIL STD), т. е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам.

Для облегчения этого перехода DARPA обратилась с предложением к руководителям фирмы Berkley Software Design — внедрить протоколы TCP/IP в Berkeley(BSD) UNIX. С этого и начался союз UNIX и TCP/IP.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт, и термин Internet вошел во всеобщее употребление. В 1983 году из ARPANET выделилась MILNET, которая стала относиться к Defence Data Network (DDN) министерства обороны США.

Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ARPANET. И хотя в 1991 году ARPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире.

Примеры доменов: ru — Россия by — Белоруссия ua — Украина kz — Казахстан uk Великобритания de — Германия fr — Франция it — Италия us — США (редко) gov — правит. mil — военные com- коммерч. еdu — образов. net — сетевые org – прочие

Особенности построения компьютерных сетей Появление персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации системы обработки данных, к созданию новых информационных технологий.

Возникла потребность перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных. Распределенная обработка данных — это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Абонентами сети могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т. д.

Особенности построения компьютерных сетей (продолжение) Компьютерная сеть представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем: сети рабочих станций, сети серверов и базовой сети передачи данных. Рабочая станция — это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети.

Сервер — это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям. Базовая сеть передачи данных — это совокупность средств передачи данных между серверами.

Базовые принципы организации компьютерной сети определяют ее основные характеристики: — операционные возможности — перечень основных действий по обработке данных.

— производительность — представляет собой суммарную производительность компьютеров, участвующих в решении задачи пользователя; — время доставки сообщений — определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сообщения адресатом; — стоимость предоставляемых услуг.

Классификация компьютерных сетей Компьютерные сети делятся на: — глобальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах.

Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов человечества и организации доступа к этим ресурсам; — региональные — вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны; — локальные — вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т. д.

Объединение глобальных, региональных и локальных компьютерных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивающие мощные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

Как устроена компьютерная сеть Компьютерная сеть – это система компьютеров, связанных каналами передачи информации. Они бывают локальными и глобальными. Локальные сети – это небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения. Локальная сеть дает возможность более эффективно использовать ресурсы объединенных в сеть компьютеров.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов ЛС выделяется два типа таких систем: — одноранговая сеть; в ней все объединенные компьютеры равноправны; — сеть с выделенным сервером. Основой программного обеспечения ЛС является сетевая операционная система.

Важнейшая задача сетевой ОС – поддержка такого режима работы ЛС, чтобы работающие в ней пользователи могли использовать общие ресурсы сети и при этом не мешать другу.

Глобальные сети Глобальная сеть объединяет в себе многие локальные сети, а также отдельные компьютеры, не входящие в локальные сети. Масштабы глобальных сетей не ограничены: от региональных до всемирных.

Глобальную компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией.

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далекими уголками планеты. Эта система называется Интернет.

Глобальная сеть Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть, соединяющую отдельные сети. Интернет обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами. Соединение сетей обладает громадными возможностями. Интернет предоставляет в распоряжение своих пользователей множество всевозможных ресурсов.

В Интернете используются два основных протокола: межсетевой протокол IP разделяет передаваемые данные на отдельные пакеты и снабжает их заголовками и указанием адреса получателя, а протокол управления передачей TCP отвечает за правильную доставку пакета.

Так как эти протоколы взаимосвязаны, обычно говорят о протоколе TCP/IP.

Глобальная сеть Интернет (продолжение) Основные ячейки Интернета — локальные вычислительные сети. Это означает, что Интернет не просто устанавливает связь между отдельными компьютерами, а создает путь соединения для групп компьютеров. Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

К адресам станций предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически, и должен нести информацию о своем владельце. С этой целью для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IP-адрес и доменный адрес. Первый из них более понятен компьютеру, второй — человеку.

Оба эти адреса могут применяться равноправно. Цифровой адрес имеет длину 32 бита. Он разделяется точками на 4 блока по 8 бит каждый, которые можно записать в виде десятичного числа, не превышающего значение 255. Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера.

Два блока определяют адрес сети, третий — адрес подсети и четвертый — адрес компьютера внутри заданной сети.

Услуги Все услуги, предоставляемые сетью Internet, можно условно поделить на две категории: обмен информацией между абонентами сети и использование баз данных сети. К числу услуг связи между абонентами принадлежат: — Telnet — удаленный доступ. Дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Internet как на своей собственной. То есть запускать программы, менять режим работы и т. д.

— Электронная почта — обмен почтовыми сообщениями с любым абонентом сети Internet. Существует возможность отправки как текстовых, так и двоичных файлов. На размер почтового сообщения в сети Internet накладывается следующее ограничение — размер почтового сообщения не должен превышать 64 килобайт.

— Новости — получение сетевых новостей и электронных досок объявлений сети и возможность помещения информации на доски объявлений сети. Электронные доски объявлений сети Internet формируются по тематике. Пользователь может по своему выбору подписаться на любые группы новостей. — Whois — адресная книга сети Internet.

По запросу абонент может получить информацию о принадлежности удаленного компьютера, о пользователях. — Finger — получение информации о пользователях удаленного компьютера.

Электронная почта Основные возможности Доступ к информации в глобальной сети осуществляется через специальные протоколы, программы, компьютеры-серверы. Эти компоненты, собранные вместе для обеспечения одной из услуг Интернета, называются сервисами сети. Одним из важнейших сервисов является электронная почта.

Локальные системы электронной почты характеризуются секретностью, низкой стоимостью и высокой функциональностью. Существуют два основных вида локальных систем: централизованные системы и системы на основе локальных сетей.

Централизованные системы электронной почты строятся на основе большой машины или мини-компьютера, которые выполняют все функции системы электронной почты. Сообщения передаются между терминалами, подсоединенными к центральному компьютеру.

Такие системы удобно использовать в тех случаях, когда информационная система функционирует на базе большой ЭВМ или требуется абсолютная конфиденциальность в пределах одной компании.

Системы электронной почты на основе локальных сетей используют несколько персональных компьютеров вместо одной большой ЭВМ, что обеспечивает дешевизну и быструю замену вышедших из строя машин, простоту общения, наличие разнообразного программного обеспечения. Один или несколько сетевых компьютеров используются как почтовые отделения. Они хранят почту, выполняют задачи по обслуживанию каталогов и пересылке сообщений.

Электронная почта (продолжение) Работать с электронной почтой можно с помощью программы Outlook Express. Кроме того, на многих Web-сайтах есть возможность создания бесплатного почтового ящика, например: www. mail. ru www. rambler. ru www. aport. ru www. yahoo. com

Электронная почта (продолжение) Преимущества Высокая скорость доставки Дешевизна Надежность Возможность пересылки, как тестовых, так и не текстовых файлов Возможность получения письма и ответа на него в любое удобное время. Недостатки Возможность наличия вирусов в файлах-приложениях. Отсутствие невербальных аспектов

Телеконференция Название телеконференции начинается с имени иерархии comp — компьютеры и программирование news — вопросы, связанные с ТКФ rec -отдых, хобби sci — наука soc — социальные вопросы talk — беседы misc — все остальное

Телеконференция (продолжение) Например, нетрудно разобраться в тематике телеконференций с адресами comp. sys. sun. admin relcom. comp. os 2 (названия многих российских ТКФ начинаются с иерархии relcom, поскольку первоначально их развивало АО «Релком» ). Интересные телеконференции находятся в иерархиях relcom. education relcom. kids.

Подключение к Интернету Для работы в Интернете необходимо: Ø Физически подключить компьютер к одному из узлов Всемирной сети; Ø Получить IP –адрес на постоянной или временной основе; Ø Установить и настроить программное обеспечение.

Подключение к Интернету (продолжение) Организации, предоставляющие возможность подключения к своему узлу и выделяющие IP адреса, называются провайдерами. При выборе провайдера следует учитывать следующие параметры: Качество соединения по телефонной линии; количество телефонных линий; пропускная способность канала; стоимость услуги и т. д.

Безопасность в Интернете У обычного пользователя не так уж много средств для защиты в Интернете, но они весьма действенные. Никогда не следует вскрывать присоединенные файлы в почтовом отправлении, если адресат вам неизвестен или внушает сомнения.

Периодически следует проверять систему антивирусными программами с целью выявления «троянцев» . При навигации по Интернету ни в коем случае не следует игнорировать предупреждения браузера о том, что вы переходите в опасную зону. Не игнорируйте предупреждения о наличии в электронном документе макроопределений.

Не забывайте устанавливать направления к браузерам, поскольку почти все они делают работу в Интернете более безопасной.

Источник: https://present5.com/peredacha-informacii-v-kompyuternyx-setyax-soderzhanie-prezentacii/

Классифицикация компьютерных сетей по степени географического распространения

Передача информации в компьютерных сетях

Компьютерную сеть представляют как совокупность узлов (компьютеров и сетевого оборудования) и соединяющих их ветвей (каналов связи). Ветвь сети – это путь, соединяющий два смежных узла.

Различают узлы оконечные, расположенные в конце только одной ветви, промежуточные, расположенные на концах более чем одной ветви, и смежные – такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Логический и физический способы соединения компьютеров, кабелей и других компонентов, в целом составляющих сеть, называется ее топологией. Топология характеризует свойства сетей, не зависящие от их размеров. При этом не учитывается производительность и принцип работы этих объектов, их типы, длины каналов, хотя при проектировании эти факторы очень важны.

СПРАВКА. Топология как математическое понятие: Топология (от греч. topos – место и … логия), раздел математики, изучающий топологические свойства фигур, т. е. свойства, не изменяющиеся при любых деформациях, производимых без разрывов и склеиваний.

Примерами топологических свойств фигур являются размерность, число кривых , ограничивающих данную область и т. д. Так, окружность, эллипс, контур квадрата имеют одни и те же топологические свойства, т. к.

эти линии могут быть деформированы одна в другую описанным выше образом; в то же время кольцо и круг обладают различными топологическими свойствами: круг ограничен одним контуром, а кольцо —двумя.
 

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит, по крайней мере, два узла, имеющих два или более пути между ними.

Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

Архитектура сети – это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.

Наиболее распространённые архитектуры:

  • Ethernet (англ. ether – эфир) – широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.
  • Arcnet (Attached Resource Computer Network – компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология – дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.
  • Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) – кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов – маркера – из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.
  • FDDI (Fiber Distributed Data Interface) – сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи – 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети – 1000. Очень высокая стоимость оборудования.
  • АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.
Booksm
Добавить комментарий