2. • С точки зрения пользователей
компьютерные сети представляют собой
набор служб (сервисов), таких как
• электронная почта,
• WWW,
• интернет-телефония,
• интернет-телевидение.
3. • Транспортные функции сети,
обеспечивающие работу этих служб, скрыты
от пользователей, хотя иногда и влияют на
некоторые детали предоставления службы,
• например, недостаточно высокая надежность
доступа в Интернет по телефонным каналам
потребовала коротких TCP-сеансов в службе
WWW при передаче содержания веб-
страниц. .
4. • Помимо служб, ориентированных
на конечных пользователей,
существуют службы,
ориентированные на сетевых
администраторов, решающих
задачи конфигурирования и
управления сетевыми
устройствами.
5. Например,
• централизованная справочная служба, или
• служба каталогов, предназначена для ведения
базы данных о пользователях сети, обо всех ее
программных и аппаратных компонентах.
• служба мониторинга сети, позволяющую
захватывать и анализировать сетевой трафик,
• служба безопасности, в функции которой может
входить, в частности, выполнение процедуры
логического входа с проверкой пароля, службу
резервного копирования и архивирования.
6. • в эту категорию входят службы:
• FTP,
• telnet1
• SNMP.
• DNS
• DHCP.
7. • Для поиска и просмотра информации в
Интернете используется веб-служба,
состоящая из
• веб-сервера и
• клиентской программы, называемой веб-
браузером (web browser).
9. • Разделяемым ресурсом
в данном случае
является веб-сайт —
определенным образом
организованный набор
файлов, содержащих
связанную в смысловом
отношении
информацию и
хранящихся на внешнем
накопителе веб-
сервера.
10. Основные расширения файлов
Jpg, gif, png, tiff и др.- растровые изображения
doc , docx - вордовский документ, текстовый
xls - относится к электронным таблицам
pdf , djv - - электронные книги
eхе - - это исполняемые файлы
pptx- - презентация в PowerPoint
rar и zip - - архивы
mp3,wav… - аудио файлы
avi, mp4, …- видео файлы
Jpg, gif, png, tiff и др.- растровые изображения
doc , docx - вордовский документ, текстовый
xls - относится к электронным таблицам
pdf , djv - - электронные книги
eхе - - это исполняемые файлы
pptx- - презентация в PowerPoint
rar и zip - - архивы
mp3,wav… - аудио файлы
avi, mp4, …- видео файлы
11. На схеме веб-службы два компьютера связаны не непосредственно, а через
множество промежуточных сетевых устройств, входящих в состав Интернета.
12. • Для того чтобы отразить этот факт
графически, мы поместили между двумя
компьютерами так называемое
коммуникационное облако, которое
позволяет нам абстрагироваться от всех
деталей среды передачи сообщений.
13. • Обмен сообщениями между клиентской и
серверной частями веб-службы
выполняется по стандартному протоколу
HTTP и никак не зависит от того,
передаются ли эти сообщения «из рук в
руки» (от интерфейса одного компьютера к
интерфейсу другого) или через большое
число посредников — транзитных
коммуникационных устройств
14. • Вместе с тем, усложнение среды передачи
сообщений приводит к возникновению новых
дополнительных задач, на решение которых
не был рассчитан упоминавшийся ранее
простейший драйвер сетевой интерфейсной
карты.
• Вместо него на взаимодействующих
компьютерах должны быть установлены
более развитые программные транспортные
средства.
15. Сетевая операционная система
• сокр. ОС (англ. operating
system, OS) —
• комплекс управляющих и обрабатывающих программ,
которые, с одной стороны, выступают как интерфейс
между устройствами вычислительной системы и
прикладными программами,
• а с другой стороны — предназначены для управления
устройствами, управления вычислительными
процессами,
• эффективного распределения вычислительных ресурсов
между вычислительными процессами и организации
надёжных вычислений
16. • В большинстве
вычислительных систем
операционная система
является основной,
наиболее важной (а иногда и
единственной) частью
системного программного
обеспечения.
• С 1990-х годов наиболее
распространёнными
операционными системами
являются системы семейства
• Windows и
• системы класса UNIX
(особенно Linux и Mac OS).
17. • Сегодня практически все
операционные системы являются
сетевыми. Из примеров,
рассмотренных в предыдущих
разделах, мы видим, что
удаленный доступ к сетевым
ресурсам обеспечивается:
• • сетевыми службами;
• • средствами транспортировки
сообщений по сети
• (в простейшем случае —
• сетевыми интерфейсными
картами и
• их драйверами).
• Под определение драйвера
подпадают многочисленные
устройства:
• Формирователи сигналов
интерфейсов цифровых
электронных устройств,
предназначенные для
преобразования, приема и
передачи цифровых сигналов и
согласования электрических
парметров с особенностями линии
связи.
• Наиболее известными
представителями таких драйверов
считаются формирователи
интерфейсов RS-232 (COM — порт),
RS-485, RS-422, CAN, LIN, Ethernet,
USB, IEEE 1394 и т. д.
18. • Сетевая плата,
• также известная как сетевая
карта,
• сетевой адаптер,
• Ethernet-адаптер,
• NIC (англ. network interface
controller) —
• периферийное устройство,
позволяющее компьютеру
взаимодействовать с другими
устройствами сети.
• В настоящее время, особенно в
персональных компьютерах,
сетевые платы довольно часто
интегрированы в материнские
платы для удобства и удешевления
всего компьютера в целом.
19. • К другому типу операционных систем
относится серверная ОС —
• она ориентирована на обработку запросов из
сети к ресурсам своего компьютера и
включает в себя в основном серверные части
сетевых служб.
• Компьютер с установленной на нем
серверной ОС, занимающийся
исключительно обслуживанием запросов
других компьютеров, называют выделенным
сервером сети. За выделенным сервером, как
правило, обычные пользователи не работают.
20. • Однако чтобы добиться всех тех преимуществ, которые
сулят распределенные приложения, разработчикам этих
приложений приходится решать множество проблем,
например:
• на сколько частей следует разбить приложение, какие
функции возложить на каждую часть, как организовать
взаимодействие этих частей, чтобы в случае сбоев и
отказов оставшиеся части корректно завершали работу и
т. д., и т. п.
• Заметим, что все сетевые службы, включая файловую
службу, службу печати, службу электронной почты,
службу удаленного доступа, интернет-телефонию и т. д.,
по определению относятся к классу распределенных
приложений.
21.
22. • Одним из последних и очень известных
примеров распределенного научного
приложения является программное
обеспечение обработки данных большого
адронного коллайдера (Large Hadron
Collider, LHC), запущенного 10 сентября 2008
года в CERN — это приложение работает
более чем на 30 тысячах компьютеров,
объединенных в сеть.
23. Топология физических связей
• Объединяя в сеть несколько
(больше двух) компьютеров,
необходимо решить, каким
образом соединить их друг с
другом, другими словами, выбрать
конфигурацию физических связей,
или топологию.
24. От выбора топологии связей
существенно зависят характеристики
сети
• Наличие между узлами нескольких путей
повышает надежность сети и делает
возможным распределение загрузки между
отдельными каналами.
• Простота присоединения новых узлов,
свойственная некоторым топологиям, делает
сеть легко расширяемой.
• Экономические соображения часто приводят
к выбору топологий, для которых характерна
минимальная суммарная длина линий связи.
25.
26. • Полносвязная топология (рис. 2 а) соответствует сети, в которой
каждый компьютер непосредственно связан со всеми
остальными.
• Несмотря на логическую простоту, этот вариант оказывается
громоздким и неэффективным.
• Действительно, в таком случае каждый компьютер в сети
должен иметь большое количество коммуникационных
портов, достаточное для связи с.каждым из остальных
компьютеров сети.
• Для каждой пары компьютеров должна быть выделена
отдельная физическая линия связи. (В некоторых случаях даже
две, если невозможно использование этой линии для
двусторонней передачи.) Полносвязные топологии в крупных
сетях применяются редко, так как для связи N узлов требуется
N(N- 1)/2 физических дуплексных линий связей, то есть имеет
место квадратичная зависимость от числа узлов. Чаще этот вид
топологии используется в многомашинных комплексах или в
сетях, объединяющих небольшое количество компьютеров.
27. • Ячеистая топология получается из
полносвязной путем удаления некоторых
связей (рис. 2 б).
• Ячеистая топология допускает соединение
большого количества компьютеров и
характерна, как правило, для крупных
сетей.
28. • В сетях с кольцевой топологией (рис. 2 в) данные передаются
по кольцу от одного компьютера к другому.
• Главным достоинством кольца является то, что оно по своей
природе обеспечивает резервирование связей.
• Действительно, любая пара узлов соединена здесь двумя
путями — по часовой стрелке и против нее.
• Кроме того, кольцо представляет собой очень удобную
конфигурацию для организации обратной связи — данные,
сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику.
Поэтому источник может контролировать процесс доставки
данных адресату. Часто это свойство кольца используется для
тестирования связности сети и поиска узла, работающего
некорректно.
• В то же время в сетях с кольцевой топологией необходимо
принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя
или отключения какого-либо компьютера не прерывался канал
связи между остальными узлами кольца.
29. • Звездообразная топология (рис. 2 г) образуется в
случае, когда каждый компьютер подключается
непосредственно к общему центральному устройству,
называемому концентратором. В функции
концентратора входит направление передаваемой
компьютероминформации одному или всем остальным
компьютерам сети.
• В качестве концентратора может выступать как
универсальный компьютер, так и специализированное
устройство.
• К недостаткам звездообразной топологии относится
более высокая стоимость сетевого оборудования из-за
необходимости приобретения специализированного
центрального устройства. Кроме того, возможности по
наращиванию количества узлов в сети ограничиваются
количеством портов концентратора.
30. • Иногда имеет смысл строить сеть с использованием нескольких
концентраторов, иерархически соединенных между собой
звездообразными связями (рис. 2 д).
• Получаемую в результате структуру называют иерархической
звездой, или деревом. В настоящее время дерево является
самой распространенной топологией связей как в локальных,
так и глобальных сетях.
• Особым частным случаем звезды является общая шина (рис. 2
е). Здесь в качестве центрального элемента выступает
пассивный кабель, к которому по схеме «монтажного ИЛИ»
подключается несколько компьютеров (такую же топологию
имеют многие сети, использующие беспроводную связь — роль
общей шины здесь играет общая радиосреда).
31. • Передаваемая информация распространяется по
кабелю и доступна одновременно всем
компьютерам, присоединенным к этому кабелю.
Основными преимуществами такой схемы являются
ее дешевизна и простота присоединения новых
узлов к сети, а недостатками — низкая надежность
(любой дефект кабеля полностью парализует всю
сеть) и невысокая производительность (в каждый
момент времени только один компьютер может
передавать данные по сети, поэтому пропускная
способность делится здесь между всеми узлами
сети).
