Sieć komputerowa

1. Sieć komputerowa

2. Sieć komputerowa • Sieć komputerowa - grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, na przykład: • korzystania ze wspólnych urządzeń, np. drukarek, skanerów, • korzystania ze wspólnego oprogramowania, • korzystania z centralnej bazy danych, • przesyłania informacji między komputerami (komunikaty, listy, pliki).

3. Podstawowe składniki sieci sieciowy system operacyjny serwery - urządzenia lub oprogramowanie świadczące pewne usługi sieciowe systemy klienta - węzły lub stacje robocze przyłączone do sieci karty sieciowe, modemy - adapter pozwalający na przyłączenie komputera do sieci. system okablowania - medium transmisyjne łączące stacje robocze i serwery. współdzielone zasoby i urządzenia peryferyjne - drukarki, napędy dysków optycznych ...

4. Rodzaje sieci komputerowych • asymetryczne/dedykowane, w których jeden z komputerów (tzw. serwer sieciowy) odgrywa rolę nadrzędną i nadzoruje pracę sieci, takie sieci używa się np. w szkołach, w salach informatycznych, gdzie komputer nauczyciela jest serwerem sieciowym (zobacz: architektura klient-serwer) • symetryczne/równorzędne "peer to peer" (skrót P2P), w których wszystkie komputery mają jednakowe uprawnienia. • mieszane, w których wykorzystywane są pewne elementy z wymienionych wyżej rodzajów.

5. Zalety stosowania sieci: • Efektywne wykorzystanie sprzętu i aplikacji będących w dyspozycji rozproszonych użytkowników. • Dzielenie zasobów logicznych (baz danych, specjalizowanych programów). • Dzielenie zasobów fizycznych (drukarek, ploterów, pamięci masowych, urządzeń łączności). • Wyższa niezawodność usług. • Wyższe bezpieczeństwo. • Oszczędności finansowe.

6. Podział sieci

7. LAN

8. LAN Sieć lokalnaLAN (ang. Local Area Network) (wewnętrzna sieć) - najmniej rozległa postać sieci komputerowej, zazwyczaj ogranicza się do jednego budynku lub kilku pobliskich budynków (np. bloków na osiedlu). Technologie stosowane w sieciach lokalnych można podzielić na rozwiązanie oparte na przewodach (kable miedziane, światłowody) lub komunikacji radiowej (bezprzewodowe). W sieciach lokalnych przewodowych najczęściej używaną technologią jest Ethernet (za pośrednictwem kart sieciowych).

9. LAN Czasem są to takie urządzenia, jak np. port szeregowy, port równoległy czy port podczerwieni. W sieciach lokalnych bezprzewodowych najczęściej używaną technologią jest WLAN, zwany także WiFi, określony standardami IEEE 802.11. Sieci lokalne podłączone są często do Internetu wspólnym łączem.

10. LAN – przykład sieci

11. MAN

12. MAN Sieć miejska, MAN (ang. Metropolitan Area Network) to 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. Sieci miejskie są budowane przede wszystkim przez duże organizacje rządowe, edukacyjne lub prywatne, które potrzebują szybkiej i pewnej wymiany danych pomiędzy punktami w ramach miejscowości bez udziału stron trzecich.

13. MAN Przykładem sieci miejskich są sieci budowane przez ośrodki akademickie, które oprócz łączenia budynków uniwersyteckich w ramach kampusu muszą także połączyć ośrodki poza głównymi zabudowaniami. Takie sieci mają też połączenia WAN do innych uniwersytetów oraz często do Internetu Do technologii używanych przy budowaniu takich sieci należą ATM, FDDI, SMDS oraz ostatnio Gigabit Ethernet. Tam gdzie niemożliwe jest użycie połączeń światłowodowych często stosuje się bezprzewodowe połączenia radiowe, laserowe lub podczerwone..

14. MAN Wiele dużych sieci rozpoczęło swoją działalność jako sieci miejskie. W Polsce, przykładem była sieć POL-34 (będąca podstawą rządowego projektu PIONIER), powstała w celu umożliwienia szybkiej komunikacji pomiędzy akademickimi sieciami miejskimi.

15. WAN

16. WAN • Sieć rozległaWAN(ang. Wide Area Network) - sieć obejmująca swoim zasięgiem duży obszar geograficzny, często na terenie całego kraju lub kontynentu. • WAN łączy najczęściej sieci miejskie, bądź inne (mniejsze) sieci rozległe oraz rzadziej sieci lokalne czy pojedyncze komputery. Doskonałym przykładem sieci rozległej jest Internet. • Protokoły stosowane w sieciach rozległych to m.in.: • X.25 • Frame Relay • Point to Point Protocol • ATM

17. Główne cechy sieci WAN • Łączą ze sobą urządzenia rozmieszczone na dużych obszarach geograficznych (np. kraju, kontynentu); • W celu zestawienia łącza lub połączenia między dwoma miejscami korzystają z usług operatorów telekomunikacyjnych, np. TP S.A., NASK, Energis; • Wykorzystują różne odmiany transmisji szeregowej. • Sieć WAN działa w warstwie fizycznej oraz warstwie łącza danych modelu odniesienia OSI. Łączy ona ze sobą sieci LAN, które są zazwyczaj rozproszone na dużych obszarach geograficznych. Sieci WAN umożliwiają wymianę ramek i pakietów danych pomiędzy routerami i przełącznikami oraz obsługiwanymi sieciami LAN.

18. Główne cechy sieci WAN • Standardy sieci WAN są opracowywane przez organizacje, takie jak: • Sektor Normalizacji Telekomunikacji Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU-T, ang. International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector), dawniej Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT); • Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO, International Organization for Standardization); • Grupa Robocza ds. Technicznych Internetu (IETF, Internet Engineering Task Force); • Stowarzyszenie Przemysłu Elektronicznego (EIA, Electronic Industries Association).

19. Typy sieci

20. Typy sieci Sieci równorzędne każdy z każdym (peer-to-peer) - OS/2, LANtastic, MS Windows NT, MS Windows 95 Sieci oparte na serwerach dedykowany serwer MS Windows NT ,Linux, Unix, Novell NetWare, OS/2 Sieci mieszane połączenie sieci równorzędnych i serwerowych.

21. Topologie sieciowe

22. Topologia gwiazdy

23. Topologia gwiazdy

24. Topologia gwiazdy (ang. star network) – sposób połączenia komputerów w sieci komputerowej, charakteryzująca się tym, że kable sieciowe połączone są w jednym wspólnym punkcie, w którym znajduje się koncentrator lub przełącznik. Topologia gwiazdy zawiera serwer i łączący do niego pozostałe elementy sieci hub (koncentrator). Większość zasobów znajduje się na serwerze, którego zadaniem jest przetwarzać dane i zarządzać siecią. Pozostałe elementy tej sieci nazywamy terminalami – korzystają one z zasobów zgromadzonych na serwerze. Same zazwyczaj mają małe możliwości obliczeniowe. Zadaniem huba jest nie tylko łączyć elementy sieci, ale także rozsyłać sygnały, a także wykrywać kolizje w sieci. Nadawane przez hub sygnały samoczynnie znikają.

25. Topologia magistrali

26. Topologia magistrali Topologia magistrali (szynowa) - jedna z topologii fizycznych sieci komputerowych charakteryzująca się tym, że wszystkie elementy sieci są podłączone do jednej magistrali (zazwyczaj jest to kabel koncentryczny). Większość topologii logicznych współpracujących z topologią magistrali wychodzi z użytku (wyjątkiem jest tutaj 10Base-2, który nadal może znaleźć zastosowanie).

27. Topologia magistrali • Budowa • Sieć składa się z jednego kabla koncentrycznego (10Base-2, 10Base-5 lub 10Broad36). Poszczególne części sieci (takie jak hosty, serwery) są podłączane do kabla koncentrycznego za pomocą specjalnych trójników (zwanych także łącznikami T) oraz łączy BNC. Na obu końcach kabla powinien znaleźć się opornik (tzw. terminator) o rezystancji równej impedancji falowej wybranego kabla aby zapobiec odbiciu się impulsu i tym samym zajęciu całego dostępnego łącza. Maksymalna długość segmentu sieci to w przypadku: • 10Base-2 - 185m • 10Base-5 - 500 m • 10Broad36 - 1800 m

28. Topologia magistrali Przesył danych Sieć o takiej topologii umożliwia tylko jedną transmisję w danym momencie (wyjątkiem jest tutaj 10Broad36, który umożliwia podział kabla na kilka kanałów). Sygnał nadany przez jedną ze stacji jest odbierany przez wszystkie (co bez zastosowania dodatkowych zabezpieczeń umożliwia jego przechwycenie, które opiera się wyłącznie na przestawieniu karty sieciowej w tryb odbierania promiscuous), jednakże tylko stacja do której pakiet został zaadresowany, interpretuje go. Maksymalna przepustowość łącza w tych trzech podanych standardach sieci Ethernet to 10 Mb/s.

29. Topologia magistrali • Zalety • małe użycie kabla • brak dodatkowych urządzeń (koncentratory, switche) • niska cena sieci • łatwość instalacji • awaria pojedynczego komputera nie powoduje unieruchomienia całej sieci

30. Topologia magistrali • Wady • trudna lokalizacja usterek • tylko jedna możliwa transmisja w danym momencie (wyjątek: 10Broad36) • potencjalnie duża ilość kolizji • awaria głównego kabla powoduje unieruchomienie całej domeny kolizji • słaba skalowalność • niskie bezpieczeństwo

31. peer-to-peer

32. peer-to-peer P2P (od ang. peer-to-peer - równy z równym) - model komunikacji w sieci komputerowej, który gwarantuje obydwu stronom równorzędne prawa (w przeciwieństwie do modelu klient-serwer).

33. peer-to-peer W sieciach P2P, każdy komputer może jednocześnie pełnić zarówno funkcję klienta, jak i serwera. W najpopularniejszej implementacji modelu P2P, jaką są programy do wymiany plików w Internecie każdy węzeł sieci (czyli komputer użytkownika) odgrywa rolę serwera przyjmując połączenia od innych użytkowników danej sieci, jak i klienta, łącząc się i pobierając dane z innych maszyn działających w tej samej sieci. Wymiana danych jest zawsze prowadzona bez pośrednictwa centralnego serwera.

34. Przykłady zastosowań sieci

35. Przykłady zastosowań sieci: • Wymiana plików między systemami • Przesyłanie poczty elektronicznej między użytkownikami rożnych komputerów • Wspólne korzystanie z urządzeń zewnętrznych • Wykonywanie programu na drugiej maszynie • Zdalne zgłaszanie się do komputera • Korzystanie z baz danych zainstalowanych na zdalnych komputerach • Przesyłanie informacji w postaci multimedialnej

36. Zalety stosowania sieci

37. Zalety stosowania sieci: • Efektywne wykorzystanie sprzętu i aplikacji będących w dyspozycji rozproszonych użytkowników. • Dzielenie zasobów logicznych (baz danych, specjalizowanych programów). • Dzielenie zasobów fizycznych (drukarek, ploterów, pamięci masowych, urządzeń łączności). • Wyższa niezawodność usług. • Wyższe bezpieczeństwo. • Oszczędności finansowe.

38. Sieciowy system operacyjny

39. Sieciowy system operacyjny

40. Cechy sieciowego systemu operacyjnego • każdy komputer ma swój prywatny system operacyjny • użytkownik wie, na którym komputerze pracuje, użycie zdalnego komputera wymaga jawnego zarejestrowania się na nim • użytkownik wie, gdzie znajdują się jego pliki, musi jawnie przesyłać pliki między komputerem zdalnym i lokalnym • mała tolerancja na błędy

41. Rozproszony system operacyjny System rozproszony jest zbiorem niezależnych komputerów, które z punktu widzenia użytkowników systemu sprawiają wrażenie pojedynczego komputera

42. Cechy rozproszonego systemu operacyjnego •jeden system operacyjny • użytkownicy nie muszą być świadomi liczby komputerów ani położenia swoich plików •dostęp do zasobów zdalnych uzyskuje się tak samo jak do lokalnych •przemieszczanie danych, obliczeń i procesów z jednego komputera na drugi odbywa się pod nadzorem SO •komputery w systemie rozproszonym nie są autonomiczne •duża tolerancja na błędy

43. Model komunikacji klient-serwer • Proces, zwany serwerem, rozpoczyna pracę w pewnym systemie komputerowym i zasypia czekając na proces, zwany klientem, który skontaktuje się z nim, zamawiając jakąś usługę. • Proces, zwany klientem, rozpoczyna pracę i łączy się z systemem serwera za pomocą sieci komputerowej i zleca wykonanie usługi lub zadania. • Serwer zakończy wykonywanie usługi dla klienta, znowu zasypia i oczekuje na nadejście następnego żądania

44. Nośniki transmisji Grupa Kasi

45. Nośniki transmisji • Przewody koncentryczne • Skrętka • Światłowód • Fale radiowe • Mikrofale • Światło lasera • Linie telefoniczne • Linie energetyczne • Łączność satelitarna

46. Karta sieciowa

47. Karta sieciowa Karta sieciowa (NIC - Network Interface Card) służy do przekształcania pakietów danych w sygnały, które są przesyłane w sieci komputerowej. • Każda karta NIC posiada własny, unikatowy w skali światowej adres fizyczny, znany jako adres MAC, przyporządkowany w momencie jej produkcji przez producenta, zazwyczaj umieszczony na stałe w jej pamięci ROM.

48. Karta sieciowa Działanie: Sygnał z procesora jest dostarczany do karty sieciowej, gdzie sygnał jest zamieniany na standard sieci, w jakiej karta pracuje. Karta sieciowa pracuje tylko w jednym standardzie np. Ethernet. Nie może pracować w dwóch standardach jednocześnie np. Ethernet i FDDI. Karty sieciowe, podobnie jak switche są elementami aktywnymi sieci Ethernet.

49. Koncentrator, przełącznik Kasia

50. Koncentrator, przełącznik •Koncentrator jest jednym z urządzeń najczęściej spotykanych w sieciach. Przekazuje pakiety do podłączonych do niego komputerów i urządzeń. •Przełącznik to samouczący się koncentrator