Что может быть сетевым ресурсам
Что может быть сетевым ресурсам
Вычислительные сети
Сетевые ресурсы
Самым характерным устройством – звеном сети – является компьютер. Его аппаратные компоненты (процессор, оперативная память, накопители на жестких дисках, принтеры, модемы и т. д.) являются ресурсами, управляет которыми программный комплекс – операционная система.
Сетевая служба
Сетевой сервис
Сетевой сервис
Сетевые сервисы включают :
Классификация сетевых сервисов
Наиболее известными среди сетевых сервисов являются (сервисы 1 поколения):
• сервис FTP – система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;
• World Wide Web (WWW) – гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;
Наиболее подходящим для классификации сервисов Интернет является деление на сервисы
Эти группы объединяют сервисы по большому числу признаков.
Сервисы, относящиеся к классу отложенного чтения : запрос и получение информации разделены по времени (наиболее распространенные, универсальные и наименее требовательные к ресурсам компьютеров и линиям связи).Например, электронная почта. Сервисы прямого обращения характерны тем, что информация по запросу возвращается немедленно. Однако от получателя информации не требуется немедленной реакции.
Сервисы, где требуется немедленная реакция на полученную информацию, относятся к интерактивным сервисам. Для пояснения вышесказанного можно заметить, что в обычной связи аналогами сервисов интерактивных, прямых и отложенного чтения являются, например, телефон, факс и письменная корреспонденция.
Сервисы Интернет можно классифицировать также по выполняемым ими функциям как:
Сервисы для хранения мультимедийных ресурсов – средства, которые позволяют бесплатно хранить, классифицировать, обмениваться цифровыми фотографиями, аудио- и видеозаписями, текстовыми файлами, презентациями и т.д.
Социальные геосервисы – сервисы сети Интернет, которые позволяют находить, отмечать, комментировать, снабжать фотографиями различные объекты в любом месте на изображении Земного шара с достаточно высокой точностью. Используются реальные данные, полученные с помощью околоземных спутников.
Социальные сети – это сервис для взаимодействия людей или группы людей.
Карты знаний (англ. Mind map) — способ изображения процесса общего системного мышления с помощью схем. В русских переводах термин может звучать по-разному — карты ума, карты разума, карты памяти, интеллект-карты, майнд-мэпы.
Количество сервисов в сети растет с каждым днем, появляются все новые и новые сервисы, облегчающие жизнь человека, так вот современная концепция развития всемирной паутины получила название Веб 2.0.
В зависимости от вида, сервисам Интернет соответствует разная концепция информационной сети (архитектура сети), в большинстве случаев в основу взаимодействия компонентов информационных сервисов Сети положена модель «клиент-сервер».
Сетевые ресурсы
Примерами такого могут служить общий доступ к файлам (также известный как общий доступ к диску и общий доступ к папкам), общий доступ к принтеру (совместный доступ к принтеру), сканеру и т. п.
Для решения этих задач в нашей школе есть все необходимое. Два компьютерных класса, мобильный класс. Почти все компьютеры школы работают в общей сети, выход в Интернет обеспечен через кабельный канал связи. Школа имеет сервер, который позволяет обеспечить доступ к общим ресурсам локальной сети, выход в глобальную сеть Интернет, контроль пользователей за посещаемыми сайтами, блокировка сайтов «не нужных» для участников образовательного процесса, учет трафика. Также школа имеет собственный сайт и электронную почту.
В условиях массового обучения наиболее эффективными оказываются именно сетевые технологии, обеспечивающие коллективный доступ, как к обучающим материалам, так и средствам тестирования, консультаций.
Участники образовательного процесса начинают понимать преимущества сетевых ресурсов только тогда, когда они пересаживаются за другой компьютер в кабинете, или заходят в сеть из совершенно другого кабинета школы. При входе в систему компьютер как будто перенес все его настройки с одного рабочего места на другое и его документы сами перенеслись вслед за ним.
Сетевое взаимодействие в образовании – это совместная деятельность образовательных учреждений, направленная на повышение качества образовательной деятельности и заключающаяся в обмене опытом, совместной разработке и использовании инновационно-методических и кадровых ресурсов.
Термин «сетевое взаимодействие» нуждается в сбалансированности с термином «сетевая технология», который чаще всего применяется к техническим и технологическим ресурсам. Метафорически «сетевую технологию» можно определить как «способ сетевого взаимодействия». При этом важно отметить, что сетевой технологией можно обозначить как способ технического взаимодействия, так и способ взаимодействия образовательных учреждений.
Подготовка педагогов и учащихся с сетевыми ресурсами дает возможность получения в рамках одной программы образовательных услуг, как в своем учебном учреждении, так и в различных образовательных учреждениях. При этом обмен преподавателями, занятыми в чтении тех или иных курсов, проведении семинаров, практикумов, а также использование методических ресурсов партнеров.
Выбор такого подхода основан на имеющемся опыте применения сетевого взаимодействия при создании и эксплуатации сайтов, порталов, телекоммуникационных сетей и т.п. К его преимуществам также можно отнести: высокую скорость поиска и передачи информации; расширение информационного поля; визуализацию процесса участия; облегчение доступа к структурированной информации.
Что может быть сетевым ресурсам
Михаил Игнатьев запись закреплена
Здравствуйте, у восьмых классов сегодня тестирование по теме: Передача информации в компьютерных сетях. Фотографируем свои варианты ответов, отправляем мне в личные сообщения.
1.Компьютерная сеть – это
А.программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий автоматизированный обмен данными между компьютерами по каналам связи
Б.программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий возможность одновременного включения всех компьютеров, находящихся в данной сети
В.программно-аппаратный комплекс, предоставляющий информацию обо всех компьютерах в сети Интернет
Г.программно-аппаратный комплекс, позволяющий производить одновременный ремонт всех компьютеров в сети
2.Телекоммуникация – это
А.обмен информацией по компьютерной сети
Б.просмотр телевизионной передачи в режиме онлайн
В.процесс объединения компьютеров в единую сеть
Г.телефонный звонок
3. Локальные сети – это сети, работающие в пределах
А. одного помещения
Б.одного города
В.одного региона
Г.всего мира
4. В локальной сети сетевым ресурсом не является
А.монитор
Б.принтер
В.дисковая память
Г.плоттер
5.Одноранговая сеть – это сеть
А.в которой все компьютеры равноправны
Б.компьютеров с одинаковой дисковой памятью
В.с мониторами одинаковой диагонали
Г.компьютеров, стоящих на столах в одном ряду
6.Сеть с выделенным узлом – это
А. сеть, в которой один компьютер выполняет дополнительные обслуживающие функции
Б.Сеть, в которой на одном компьютере используется внешний жесткий диск
В.сеть, в которой один компьютер стоит в центре помещения, а остальные вокруг него
Г.сеть с возможностью выхода в Интернет
7.Сервер – это
А.компьютер в сети, выполняющий дополнительные обслуживающие функции
Б.компьютер, на котором установлены тренажеры
В.компьютер, на котором установлены обучающие программы
Г.компьютер с большим монитором
8. Глобальная сеть – это
А. сеть, связывающая между собой множество локальных сетей
Б. сеть компьютеров с большой дисковой памятью
В.сеть компьютеров с большими мониторами
Г.сеть компьютеров на крупном производстве
9.Шлюз – это
А.узел, осуществляющий пересылку данных между сетями
Б.компьютер, подключенный к сети Интернет
В.проход между компьютерными столами
Г.сетевой плоттер
10.Обмен письмами в компьютерных сетях называется
А.чатом
Б.конференцией
В.диалогом в соц.сети (Вконтакте, Одноклассники и т.д.)
Г.электронной почтой
11.Отметьте правильно написанный адрес электронной почты
А.shcool2017@mail.ru
Б. shcool2017@mailru
В. shcool@2017mail.ru
Г. shcool2017@mail@ru
12. Сколько доменов не может быть в электронном адресе
А.1
Б.2
В.3
Г.4
13.Телеконференция – это
А.трансляция телепередачи в Интернете
Б.трансляция конференции, проходящей в зале, на имеющийся там же большой экран
В.общение группы людей по объединяющей их теме с помощью компьютерной сети
Г.запись проходящей конференции
14.Телеконференции поддерживает служба
А.Usenet
Б.Internet
В.E-mail
Г.WWW
15.Телеконференция заключается в
А.обмене письмами между ее участниками
Б.коллективном просмотре телевизионной передачи через Интернет
В.организации прямого эфира
Г.проведении телемоста
15.Отметьте лишний пункт
А.форум
Б.файловые архивы (сетевой сервис)
В.коллективные проекты
Г.Интернет
16.Что не относится к аппаратному обеспечению компьютерной сети
А.модем
Б.узел компьютерной сети
В.Канал передачи данных
Г.сетевой принтер
17.Протоколы работы сети – это
А. стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, правила совместной работы различного оборудования
Б.описание способов подключения компьютеров к сети
В.правила написания пользователем сообщений, передаваемых по сети
Г.правила поведения и техники безопасности в компьютерном классе
18. Какой пункт лишний в технологии «клиент-сервер»?
А.подготовка клиент-программой запроса пользователя
Б.передача клиент-программой запроса по сети
В.сервер-программа исправляет в случае необходимости запрос
Г.сервер-программа отправляет ответ
19.Какой пункт лишний?
А.web-страница
Б. web-сайт
В. web-сервер
Г. web-узел
20. Браузер – это
А.клиент-программа, предназначенная для перемещения пользователя по «паутине»
Б. клиент-программа, предназначенная для создания web-сайта
В. клиент-программа, предназначенная для подключения компьютера к сети
Г. клиент-программа, предназначенная для ускорения работы компьютера
Общий ресурс
Общий ресурс, или общий сетевой ресурс — в информатике, это устройство или часть информации, к которой может быть осуществлён удалённый доступ с другого компьютера, обычно через локальную компьютерную сеть или посредством корпоративного интернета, как если бы ресурс находился на локальной машине.
Примерами такого могут служить общий доступ к файлам (также известный как общий доступ к диску и общий доступ к папкам), общий доступ к принтеру (совместный доступ к принтеру), сканеру и т. п. Общим ресурсом называется «совместный доступ к диску» (также известным как подключенный диск, «общий том диска», «общая папка», «общий файл», «общий документ», «общий принтер».
Термином «общие файлы» обычно называют совместный доступ к файлам, преимущественно в контексте операционных систем или служб локальных компьютерных сетей, например, Microsoft Windows documentation. [1] C получением распространения BitTorrent и аналогичных протоколов в начале 2000-х годов, термин общий доступ к файлам всё больше стал применяться к передаче файлов в одноранговых сетях через Интернет.
Общий доступ к файлам и принтерам в локальной сети может быть организован на базе централизованного файлового сервера или сервера печати, что иногда обозначается как клиент-серверная организации работы компьютеров или децентрализованная модель, иногда называемая одноранговой топологией сети или сетевой рабочей группой. При соединении по схеме клиент-сервер, клиентский процесс на локальном пользовательском компьютере инициирует соединение, в то время как серверный процесс удалённого компьютера на файл-сервере или сервере печати пассивно ждёт запросов для начала сессии соединения. В одноранговой сети любой компьютер может быть как сервером, так и клиентом.
Содержание
Безопасность
Сетевой общий доступ обычно делается пользователями путём пометки директории или файла или изменения разрешений файловой системы или прав доступа в свойствах каталога или файла. Эта процедура различна на разных платформах. В операционной системе Windows XP Home Edition для общего доступа файлы или папки должны размещаться в специальной папке «Общие документы», обычно имеющей путь C:\Documents and Settings\All users\Shared documents.
Ответственность за безопасность общего сетевого ресурса возникает, когда доступ к общим файлам увеличивается (обычно разными средствами), и кто-то не должен иметь доступ к общим ресурсам. Общие сетевые ресурсы основываются на постоянном доступе к сети и имеют большой потенциал для каналов связи при неширокополосном доступе к сети. По этой причине общий доступ к файлам и принтерам в локальной сети или в корпоративном интранете обычно защищается межсетевыми экранами от компьютеров извне. Тем не менее, общие ресурсы могут быть доступны для авторизованных пользователей посредством технологии виртуальной частной сети.
Наименование и подключение ресурсов
Общий ресурс доступен клиентским компьютерам посредством особого назначения имён, подобного UNC, используемого в персональных компьютерах с DOS и Windows. Это означает, что сетевой ресурс может быть доступен по следующему имени:
где ИмяСерверногоКомпьютера — это имя в WINS или DNS-имя, или IP-адрес серверного компьютера или путь к нему. Общая папка при этом может быть доступна под именем ИмяРесурса, которое может отличаться от локального имени папки на сервере. Например, \\server\c$ обычно обозначает устройство с буквой C: на Windows-машинах.
Общее устройство или папка часто подключается к клиентскому персональному компьютеру, это означает, что ресурсу назначается буква диска на локальном компьютере. Например, буквой устройства H: обычно обозначается домашняя папка на центральном файловом сервере.
Файловые системы с совместным доступом и протоколы
Наличие общего доступа к файлам и принтерам требуется операционной системе на клиенте, поддерживающим доступ к совместным ресурсам, операционной системе на сервере, который поддерживает доступ к своим ресурсам с клиента, и протокол прикладного уровня (в четырёх из пяти уровней протоколов TCP/IP) протокола совместного доступа к файлам и протокол транспортного уровня для предоставления совместного доступа. Современные операционные системы для персональных компьютеров включают в себя распределённые файловые системы, которые поддерживают общий доступ к файлам, в то время как наладонным компьютерным устройствам иногда требуется дополнительное программное обеспечение для организации общего доступа к файлам. В таблице ниже приводятся большинство распространённых файловых систем с общим доступом к файлам и протоколы для соответствующей работы.
«Первичная операционная система» — это операционная система, под которой более часто используется указанный протокол общего доступа к файлам.
Под Microsoft Windows общий сетевой доступ предоставляется сетевым компонентом Windows, называемым «Общий доступ к файлам и принтерам для сетей Microsoft», и использует протокол SMB от Microsoft. Другие операционные системы могут использовать этот же протокол; например, Samba является сервером SMB, запускаемым под Unix-подобными операционными системами и некоторыми другими не MS-DOS и не Windows операционными системами, подобными OpenVMS. Samba может использоваться для организации сетевых общих ресурсов, которые могут быть доступны используя SMB с компьютеров, запущенных под Microsoft Windows. Альтернативой может служить файловая система с общим дисковым доступом, когда каждый компьютер имеет доступ к «родной» файловой системе на общем дисковом устройстве.
Доступ к общим ресурсам также может быть организован при помощи WebDAV.
Централизованная и децентрализованная архитектура
В крупных корпоративных сетях общий сетевой ресурс, как правило, является ресурсом на централизованном файловом сервере или сервере печати, доступным для клиентских компьютеров пользователей. В домашних и небольших офисных сетях часто используется децентрализованный способ, когда каждый пользователь может сделать доступными свои локальные ресурсы для других. Такой подход иногда называют одноранговой сетью, поскольку один и тот же компьютер может использоваться как в качестве сервера, так и в качестве клиента.
Отличия от передачи файлов
Совместный доступ к файлам не следует путать с передачей файлов по FTP или Bluetooth или IRDA или протоколу OBEX. Общий доступ к ресурсам предполагает наличие автоматической синхронизации информации о папке при изменениях в ней на сервере, а также стороной сервера может предоставляться поиск файла, передача файлов и менее значимые возможности.
Совместный доступ к файлам, как правило, рассматривается в качестве сетевой службы локальной сети, в то время как FTP является службой Интернета.
Совместный доступ к файлам прозрачен для пользователя, как если бы этот ресурс был в локальной файловой системе, и поддерживает многопользовательское окружение. Это включает в себя управление одновременными подключениями или блокировку удалённого файла во время редактирования его пользователем и разрешения файловых систем.
Отличия от синхронизации
Совместный доступ к файлам включает в себя метод синхронизации, но это не следует путать с синхронизацией файлов и другими методами синхронизации информации. Для синхронизации информации, основанной на Интернет-технологии, может, например, использоваться язык SyncML. При совместном доступе к файлам серверная сторона кладёт информацию о папке и она обычно передаётся «поверх» Интернет-сокета. Синхронизация файлов позволяет пользователю время от времени не быть на связи и обычно основывается на программах-агентах, которые опрашивают синхронизируемые машины при пересоединении и иногда повторно через определённый временной интервал для обнаружения различий. Современные операционные системы часто включают в себя локальный кэш файлов удалённого компьютера, позволяя тем самым автономный доступ к ним и синхронизацию при пересоединении к сети.
Основы компьютерных сетей. Тема №1. Основные сетевые термины и сетевые модели
Всем привет. На днях возникла идея написать статьи про основы компьютерных сетей, разобрать работу самых важных протоколов и как строятся сети простым языком. Заинтересовавшихся приглашаю под кат.
Немного оффтопа: Приблизительно месяц назад сдал экзамен CCNA (на 980/1000 баллов) и осталось много материала за год моей подготовки и обучения. Учился я сначала в академии Cisco около 7 месяцев, а оставшееся время вел конспекты по всем темам, которые были мною изучены. Также консультировал многих ребят в области сетевых технологий и заметил, что многие наступают на одни и те же грабли, в виде пробелов по каким-то ключевым темам. На днях пару ребят попросили меня объяснить, что такое сети и как с ними работать. В связи с этим решил максимально подробно и простым языком описать самые ключевые и важные вещи. Статьи будут полезны новичкам, которые только встали на путь изучения. Но, возможно, и бывалые сисадмины подчеркнут из этого что-то полезное. Так как я буду идти по программе CCNA, это будет очень полезно тем людям, которые готовятся к сдаче. Можете держать статьи в виде шпаргалок и периодически их просматривать. Я во время обучения делал конспекты по книгам и периодически читал их, чтобы освежать знания.
Вообще хочу дать всем начинающим совет. Моей первой серьезной книгой, была книга Олиферов «Компьютерные сети». И мне было очень тяжело читать ее. Не скажу, что все было тяжело. Но моменты, где детально разбиралось, как работает MPLS или Ethernet операторского класса, вводило в ступор. Я читал одну главу по несколько часов и все равно многое оставалось загадкой. Если вы понимаете, что какие то термины никак не хотят лезть в голову, пропустите их и читайте дальше, но ни в коем случае не отбрасывайте книгу полностью. Это не роман или эпос, где важно читать по главам, чтобы понять сюжет. Пройдет время и то, что раньше было непонятным, в итоге станет ясно. Здесь прокачивается «книжный скилл». Каждая следующая книга, читается легче предыдущей книги. К примеру, после прочтения Олиферов «Компьютерные сети», читать Таненбаума «Компьютерные сети» легче в несколько раз и наоборот. Потому что новых понятий встречается меньше. Поэтому мой совет: не бойтесь читать книги. Ваши усилия в будущем принесут плоды. Заканчиваю разглагольствование и приступаю к написанию статьи.
P.S. Возможно, со временем список дополнится.
Итак, начнем с основных сетевых терминов.
Что такое сеть? Это совокупность устройств и систем, которые подключены друг к другу (логически или физически) и общающихся между собой. Сюда можно отнести сервера, компьютеры, телефоны, маршрутизаторы и так далее. Размер этой сети может достигать размера Интернета, а может состоять всего из двух устройств, соединенных между собой кабелем. Чтобы не было каши, разделим компоненты сети на группы:
1) Оконечные узлы: Устройства, которые передают и/или принимают какие-либо данные. Это могут быть компьютеры, телефоны, сервера, какие-то терминалы или тонкие клиенты, телевизоры.
2) Промежуточные устройства: Это устройства, которые соединяют оконечные узлы между собой. Сюда можно отнести коммутаторы, концентраторы, модемы, маршрутизаторы, точки доступа Wi-Fi.
3) Сетевые среды: Это те среды, в которых происходит непосредственная передача данных. Сюда относятся кабели, сетевые карточки, различного рода коннекторы, воздушная среда передачи. Если это медный кабель, то передача данных осуществляется при помощи электрических сигналов. У оптоволоконных кабелей, при помощи световых импульсов. Ну и у беспроводных устройств, при помощи радиоволн.
Посмотрим все это на картинке:
На данный момент надо просто понимать отличие. Детальные отличия будут разобраны позже.
Теперь, на мой взгляд, главный вопрос: Для чего мы используем сети? Ответов на этот вопрос много, но я освещу самые популярные, которые используются в повседневной жизни:
1) Приложения: При помощи приложений отправляем разные данные между устройствами, открываем доступ к общим ресурсам. Это могут быть как консольные приложения, так и приложения с графическим интерфейсом.
2) Сетевые ресурсы: Это сетевые принтеры, которыми, к примеру, пользуются в офисе или сетевые камеры, которые просматривает охрана, находясь в удаленной местности.
3) Хранилище: Используя сервер или рабочую станцию, подключенную к сети, создается хранилище доступное для других. Многие люди выкладывают туда свои файлы, видео, картинки и открывают общий доступ к ним для других пользователей. Пример, который на ходу приходит в голову, — это google диск, яндекс диск и тому подобные сервисы.
4) Резервное копирование: Часто, в крупных компаниях, используют центральный сервер, куда все компьютеры копируют важные файлы для резервной копии. Это нужно для последующего восстановления данных, если оригинал удалился или повредился. Методов копирования огромное количество: с предварительным сжатием, кодированием и так далее.
5) VoIP: Телефония, работающая по протоколу IP. Применяется она сейчас повсеместно, так как проще, дешевле традиционной телефонии и с каждым годом вытесняет ее.
Из всего списка, чаще всего многие работали именно с приложениями. Поэтому разберем их более подробно. Я старательно буду выбирать только те приложения, которые как-то связаны с сетью. Поэтому приложения типа калькулятора или блокнота, во внимание не беру.
1) Загрузчики. Это файловые менеджеры, работающие по протоколу FTP, TFTP. Банальный пример — это скачивание фильма, музыки, картинок с файлообменников или иных источников. К этой категории еще можно отнести резервное копирование, которое автоматически делает сервер каждую ночь. То есть это встроенные или сторонние программы и утилиты, которые выполняют копирование и скачивание. Данный вид приложений не требует прямого человеческого вмешательства. Достаточно указать место, куда сохранить и скачивание само начнется и закончится.
Скорость скачивания зависит от пропускной способности. Для данного типа приложений это не совсем критично. Если, например, файл будет скачиваться не минуту, а 10, то тут только вопрос времени, и на целостности файла это никак не скажется. Сложности могут возникнуть только когда нам надо за пару часов сделать резервную копию системы, а из-за плохого канала и, соответственно, низкой пропускной способности, это занимает несколько дней. Ниже приведены описания самых популярных протоколов данной группы:
FTP- это стандартный протокол передачи данных с установлением соединения. Работает по протоколу TCP (этот протокол в дальнейшем будет подробно рассмотрен). Стандартный номер порта 21. Чаще всего используется для загрузки сайта на веб-хостинг и выгрузки его. Самым популярным приложением, работающим по этому протоколу — это Filezilla. Вот так выглядит само приложение:
TFTP- это упрощенная версия протокола FTP, которая работает без установления соединения, по протоколу UDP. Применяется для загрузки образа бездисковыми рабочими станциями. Особенно широко используется устройствами Cisco для той же загрузки образа и резервных копий.
Интерактивные приложения. Приложения, позволяющие осуществить интерактивный обмен. Например, модель «человек-человек». Когда два человека, при помощи интерактивных приложений, общаются между собой или ведут общую работу. Сюда относится: ICQ, электронная почта, форум, на котором несколько экспертов помогают людям в решении вопросов. Или модель «человек-машина». Когда человек общается непосредственно с компьютером. Это может быть удаленная настройка базы, конфигурация сетевого устройства. Здесь, в отличие от загрузчиков, важно постоянное вмешательство человека. То есть, как минимум, один человек выступает инициатором. Пропускная способность уже более чувствительна к задержкам, чем приложения-загрузчики. Например, при удаленной конфигурации сетевого устройства, будет тяжело его настраивать, если отклик от команды будет в 30 секунд.
Приложения в реальном времени. Приложения, позволяющие передавать информацию в реальном времени. Как раз к этой группе относится IP-телефония, системы потокового вещания, видеоконференции. Самые чувствительные к задержкам и пропускной способности приложения. Представьте, что вы разговариваете по телефону и то, что вы говорите, собеседник услышит через 2 секунды и наоборот, вы от собеседника с таким же интервалом. Такое общение еще и приведет к тому, что голоса будут пропадать и разговор будет трудноразличимым, а в видеоконференция превратится в кашу. В среднем, задержка не должна превышать 300 мс. К данной категории можно отнести Skype, Lync, Viber (когда совершаем звонок).
Теперь поговорим о такой важной вещи, как топология. Она делится на 2 большие категории: физическая и логическая. Очень важно понимать их разницу. Итак, физическая топология — это как наша сеть выглядит. Где находятся узлы, какие сетевые промежуточные устройства используются и где они стоят, какие сетевые кабели используются, как они протянуты и в какой порт воткнуты. Логическая топология — это каким путем будут идти пакеты в нашей физической топологии. То есть физическая — это как мы расположили устройства, а логическая — это через какие устройства будут проходить пакеты.
Теперь посмотрим и разберем виды топологии:
1) Топология с общей шиной (англ. Bus Topology)
Одна из первых физических топологий. Суть состояла в том, что к одному длинному кабелю подсоединяли все устройства и организовывали локальную сеть. На концах кабеля требовались терминаторы. Как правило — это было сопротивление на 50 Ом, которое использовалось для того, чтобы сигнал не отражался в кабеле. Преимущество ее было только в простоте установки. С точки зрения работоспособности была крайне не устойчивой. Если где-то в кабеле происходил разрыв, то вся сеть оставалась парализованной, до замены кабеля.
2) Кольцевая топология (англ. Ring Topology)
В данной топологии каждое устройство подключается к 2-ум соседним. Создавая, таким образом, кольцо. Здесь логика такова, что с одного конца компьютер только принимает, а с другого только отправляет. То есть, получается передача по кольцу и следующий компьютер играет роль ретранслятора сигнала. За счет этого нужда в терминаторах отпала. Соответственно, если где-то кабель повреждался, кольцо размыкалось и сеть становилась не работоспособной. Для повышения отказоустойчивости, применяют двойное кольцо, то есть в каждое устройство приходит два кабеля, а не один. Соответственно, при отказе одного кабеля, остается работать резервный.
3) Топология звезда (англ. Star Topology)
Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором. В наше время данная модель используется в локальных сетях, когда к одному коммутатору подключаются несколько устройств, и он является посредником в передаче. Здесь отказоустойчивость значительно выше, чем в предыдущих двух. При обрыве, какого либо кабеля, выпадает из сети только одно устройство. Все остальные продолжают спокойно работать. Однако если откажет центральное звено, сеть станет неработоспособной.
4)Полносвязная топология (англ. Full-Mesh Topology)
Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других. Но строить сети на такой модели сложно и дорого. Так как в сети, в которой минимум 1000 компьютеров, придется подключать 1000 кабелей на каждый компьютер.
5)Неполносвязная топология (англ. Partial-Mesh Topology)
Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Однако соединение построено не с каждого на каждый, а через дополнительные узлы. То есть узел A, связан напрямую только с узлом B, а узел B связан и с узлом A, и с узлом C. Так вот, чтобы узлу A отправить сообщение узлу C, ему надо отправить сначала узлу B, а узел B в свою очередь отправит это сообщение узлу C. В принципе по этой топологии работают маршрутизаторы. Приведу пример из домашней сети. Когда вы из дома выходите в Интернет, у вас нет прямого кабеля до всех узлов, и вы отправляете данные своему провайдеру, а он уже знает куда эти данные нужно отправить.
6) Смешанная топология (англ. Hybrid Topology)
Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя. Представляет собой древовидную структуру, которая объединяет все топологии. Одна из самых отказоустойчивых топологий, так как если у двух площадок произойдет обрыв, то парализована будет связь только между ними, а все остальные объединенные площадки будут работать безотказно. На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.
И последнее, что осталось разобрать — это сетевые модели. На этапе зарождения компьютеров, у сетей не было единых стандартов. Каждый вендор использовал свои проприетарные решения, которые не работали с технологиями других вендоров. Конечно, оставлять так было нельзя и нужно было придумывать общее решение. Эту задачу взвалила на себя международная организация по стандартизации (ISO — International Organization for Standartization). Они изучали многие, применяемые на то время, модели и в результате придумали модель OSI, релиз которой состоялся в 1984 году. Проблема ее была только в том, что ее разрабатывали около 7 лет. Пока специалисты спорили, как ее лучше сделать, другие модели модернизировались и набирали обороты. В настоящее время модель OSI не используют. Она применяется только в качестве обучения сетям. Мое личное мнение, что модель OSI должен знать каждый уважающий себя админ как таблицу умножения. Хоть ее и не применяют в том виде, в каком она есть, принципы работы у всех моделей схожи с ней.
Состоит она из 7 уровней и каждый уровень выполняет определенную ему роль и задачи. Разберем, что делает каждый уровень снизу вверх:
1) Физический уровень (Physical Layer): определяет метод передачи данных, какая среда используется (передача электрических сигналов, световых импульсов или радиоэфир), уровень напряжения, метод кодирования двоичных сигналов.
2) Канальный уровень (Data Link Layer): он берет на себя задачу адресации в пределах локальной сети, обнаруживает ошибки, проверяет целостность данных. Если слышали про MAC-адреса и протокол «Ethernet», то они располагаются на этом уровне.
3) Сетевой уровень (Network Layer): этот уровень берет на себя объединения участков сети и выбор оптимального пути (т.е. маршрутизация). Каждое сетевое устройство должно иметь уникальный сетевой адрес в сети. Думаю, многие слышали про протоколы IPv4 и IPv6. Эти протоколы работают на данном уровне.
4) Транспортный уровень (Transport Layer): Этот уровень берет на себя функцию транспорта. К примеру, когда вы скачиваете файл с Интернета, файл в виде сегментов отправляется на Ваш компьютер. Также здесь вводятся понятия портов, которые нужны для указания назначения к конкретной службе. На этом уровне работают протоколы TCP (с установлением соединения) и UDP (без установления соединения).
5) Сеансовый уровень (Session Layer): Роль этого уровня в установлении, управлении и разрыве соединения между двумя хостами. К примеру, когда открываете страницу на веб-сервере, то Вы не единственный посетитель на нем. И вот для того, чтобы поддерживать сеансы со всеми пользователями, нужен сеансовый уровень.
6) Уровень представления (Presentation Layer): Он структурирует информацию в читабельный вид для прикладного уровня. Например, многие компьютеры используют таблицу кодировки ASCII для вывода текстовой информации или формат jpeg для вывода графического изображения.
7) Прикладной уровень (Application Layer): Наверное, это самый понятный для всех уровень. Как раз на этом уроне работают привычные для нас приложения — e-mail, браузеры по протоколу HTTP, FTP и остальное.
Самое главное помнить, что нельзя перескакивать с уровня на уровень (Например, с прикладного на канальный, или с физического на транспортный). Весь путь должен проходить строго с верхнего на нижний и с нижнего на верхний. Такие процессы получили название инкапсуляция (с верхнего на нижний) и деинкапсуляция (с нижнего на верхний). Также стоит упомянуть, что на каждом уровне передаваемая информация называется по-разному.
На прикладном, представления и сеансовым уровнях, передаваемая информация обозначается как PDU (Protocol Data Units). На русском еще называют блоки данных, хотя в моем круге их называют просто данные).
Информацию транспортного уровня называют сегментами. Хотя понятие сегменты, применимо только для протокола TCP. Для протокола UDP используется понятие — датаграмма. Но, как правило, на это различие закрывают глаза.
На сетевом уровне называют IP пакеты или просто пакеты.
И на канальном уровне — кадры. С одной стороны это все терминология и она не играет важной роли в том, как вы будете называть передаваемые данные, но для экзамена эти понятия лучше знать. Итак, приведу свой любимый пример, который помог мне, в мое время, разобраться с процессом инкапсуляции и деинкапусуляции:
1) Представим ситуацию, что вы сидите у себя дома за компьютером, а в соседней комнате у вас свой локальный веб-сервер. И вот вам понадобилось скачать файл с него. Вы набираете адрес страницы вашего сайта. Сейчас вы используете протокол HTTP, которые работает на прикладном уровне. Данные упаковываются и спускаются на уровень ниже.
2) Полученные данные прибегают на уровень представления. Здесь эти данные структурируются и приводятся в формат, который сможет быть прочитан на сервере. Запаковывается и спускается ниже.
3) На этом уровне создается сессия между компьютером и сервером.
4) Так как это веб сервер и требуется надежное установление соединения и контроль за принятыми данными, используется протокол TCP. Здесь мы указываем порт, на который будем стучаться и порт источника, чтобы сервер знал, куда отправлять ответ. Это нужно для того, чтобы сервер понял, что мы хотим попасть на веб-сервер (стандартно — это 80 порт), а не на почтовый сервер. Упаковываем и спускаем дальше.
5) Здесь мы должны указать, на какой адрес отправлять пакет. Соответственно, указываем адрес назначения (пусть адрес сервера будет 192.168.1.2) и адрес источника (адрес компьютера 192.168.1.1). Заворачиваем и спускаем дальше.
6) IP пакет спускается вниз и тут вступает в работу канальный уровень. Он добавляет физические адреса источника и назначения, о которых подробно будет расписано в последующей статье. Так как у нас компьютер и сервер в локальной среде, то адресом источника будет являться MAC-адрес компьютера, а адресом назначения MAC-адрес сервера (если бы компьютер и сервер находились в разных сетях, то адресация работала по-другому). Если на верхних уровнях каждый раз добавлялся заголовок, то здесь еще добавляется концевик, который указывает на конец кадра и готовность всех собранных данных к отправке.
7) И уже физический уровень конвертирует полученное в биты и при помощи электрических сигналов (если это витая пара), отправляет на сервер.
Процесс деинкапсуляции аналогичен, но с обратной последовательностью:
1) На физическом уровне принимаются электрические сигналы и конвертируются в понятную битовую последовательность для канального уровня.
2) На канальном уровне проверяется MAC-адрес назначения (ему ли это адресовано). Если да, то проверяется кадр на целостность и отсутствие ошибок, если все прекрасно и данные целы, он передает их вышестоящему уровню.
3) На сетевом уровне проверяется IP адрес назначения. И если он верен, данные поднимаются выше. Не стоит сейчас вдаваться в подробности, почему у нас адресация на канальном и сетевом уровне. Это тема требует особого внимания, и я подробно объясню их различие позже. Главное сейчас понять, как данные упаковываются и распаковываются.
4) На транспортном уровне проверяется порт назначения (не адрес). И по номеру порта, выясняется какому приложению или сервису адресованы данные. У нас это веб-сервер и номер порта — 80.
5) На этом уровне происходит установление сеанса между компьютером и сервером.
6) Уровень представления видит, как все должно быть структурировано и приводит информацию в читабельный вид.
7) И на этом уровне приложения или сервисы понимают, что надо выполнить.
Много было написано про модель OSI. Хотя я постарался быть максимально краток и осветить самое важное. На самом деле про эту модель в Интернете и в книгах написано очень много и подробно, но для новичков и готовящихся к CCNA, этого достаточно. Из вопросов на экзамене по данной модели может быть 2 вопроса. Это правильно расположить уровни и на каком уровне работает определенный протокол.
Как было написано выше, модель OSI в наше время не используется. Пока разрабатывалась эта модель, все большую популярность получал стек протоколов TCP/IP. Он был значительно проще и завоевал быструю популярность.
Вот так этот стек выглядит:
Как видно, он отличается от OSI и даже сменил название некоторых уровней. По сути, принцип у него тот же, что и у OSI. Но только три верхних уровня OSI: прикладной, представления и сеансовый объединены у TCP/IP в один, под названием прикладной. Сетевой уровень сменил название и называется — Интернет. Транспортный остался таким же и с тем же названием. А два нижних уровня OSI: канальный и физический объединены у TCP/IP в один с названием — уровень сетевого доступа. Стек TCP/IP в некоторых источниках обозначают еще как модель DoD (Department of Defence). Как говорит википедия, была разработана Министерством обороны США. Этот вопрос встретился мне на экзамене и до этого я про нее ничего не слышал. Соответственно вопрос: «Как называется сетевой уровень в модели DoD?», ввел меня в ступор. Поэтому знать это полезно.
Было еще несколько сетевых моделей, которые, какое то время держались. Это был стек протоколов IPX/SPX. Использовался с середины 80-х годов и продержался до конца 90-х, где его вытеснила TCP/IP. Был реализован компанией Novell и являлся модернизированной версией стека протоколов Xerox Network Services компании Xerox. Использовался в локальных сетях долгое время. Впервые IPX/SPX я увидел в игре «Казаки». При выборе сетевой игры, там предлагалось несколько стеков на выбор. И хоть выпуск этой игры был, где то в 2001 году, это говорило о том, что IPX/SPX еще встречался в локальных сетях.
Еще один стек, который стоит упомянуть — это AppleTalk. Как ясно из названия, был придуман компанией Apple. Создан был в том же году, в котором состоялся релиз модели OSI, то есть в 1984 году. Продержался он совсем недолго и Apple решила использовать вместо него TCP/IP.
Также хочу подчеркнуть одну важную вещь. Token Ring и FDDI — не сетевые модели! Token Ring — это протокол канального уровня, а FDDI это стандарт передачи данных, который как раз основывается на протоколе Token Ring. Это не самая важная информация, так как эти понятия сейчас не встретишь. Но главное помнить о том, что это не сетевые модели.
Вот и подошла к концу статья по первой теме. Хоть и поверхностно, но было рассмотрено много понятий. Самые ключевые будут разобраны подробнее в следующих статьях. Надеюсь теперь сети перестанут казаться чем то невозможным и страшным, а читать умные книги будет легче). Если я что-то забыл упомянуть, возникли дополнительные вопросы или у кого есть, что дополнить к этой статье, оставляйте комментарии, либо спрашивайте лично. Спасибо за прочтение. Буду готовить следующую тему.