Урок 1. Зміст

Одна з основних потреб людини - потреба в спілкуванні. Універсальним засобом спілкування є комунікації, що забезпечують передачу інформації за допомогою сучасних засобів зв'язку, що включають комп'ютер.

Загальна схема передачі інформації така:

Основними пристроями для швидкої передачі інформації на великі відстані в даний час є телеграф, радіо, телефон, телевізійний передавач, телекомунікаційні мережі на базі обчислювальних систем.

Передача інформації між комп'ютерами існує з самого моменту виникнення ЕОМ. Вона дозволяє організувати спільну роботу окремих комп'ютерів, вирішувати одну задачу за допомогою декількох комп'ютерів, спільно використовувати ресурси і вирішувати безліч інших проблем.

Під комп'ютерною мережею розуміють комплекс апаратних і програмних засобів, призначених для обміну інформацією та доступу користувачів до єдиних ресурсів мережі.

Основне призначення комп'ютерних мереж - забезпечити спільний доступ користувачів до інформації (баз даних, документам і т.д.) і ресурсів (жорсткі диски, принтери, накопичувачі CD-ROM, модеми, вихід в глобальну мережу і т.д.).

Абоненти мережі - об'єкти, що генерують або споживають інформацію.

Абонентами мережі можуть бути окремі ЕОМ, промислові роботи, верстати з ЧПУ (верстати з числовим програмним управлінням) і т.д. Будь-який абонент мережі підключений до станції.

Станція - апаратура, яка виконує функції, пов'язані з передачею і прийомом інформації.

Для організації взаємодії абонентів і станції необхідна фізична передає середовище.

Фізична передає середовище - лінії зв'язку або простір, в якому поширюються електричні сигнали, і апаратура передачі даних.

Однією з основних характеристик ліній або каналів зв'язку є швидкість передачі даних (пропускна здатність).

Швидкість передачі даних - кількість біт інформації, переданої за одиницю часу.

Зазвичай швидкість передачі даних вимірюється в бітах в секунду (біт / с) і кратних одиницях Кбіт / с і Мбіт / с.

Співвідношення між одиницями вимірювання:

• 1 Кбіт / с = 1024 біт / с;
• 1 Мбіт / с = 1024 Кбіт / с;
• 1 Гбіт / с = 1024 Мбіт / с.

На базі фізичної передавальної середовища будується комунікаційна мережа.
Таким чином, комп'ютерна мережа - це сукупність абонентських систем і комунікаційної мережі.

назад

За типом використовуваних ЕОМ виділяють однорідні і неоднорідні мережі. У неоднорідних мережах містяться програмно несумісні комп'ютери (частіше так і буває на практиці).

За територіальною ознакою мережі ділять на локальні і глобальні.

Локальні мережі (LAN, Local Area Network) об'єднують абонентів, розташованих в межах невеликої території, зазвичай не більше 2-2.5 км.

Локальні комп'ютерні мережі дозволять організувати роботу окремих підприємств і установ, в тому числі і освітніх, вирішити задачу організації доступу до загальних технічних і інформаційних ресурсів.

Глобальні мережі (WAN, Wide Area Network) об'єднують абонентів, розташованих один від одного на значних відстанях: в різних районах міста, в різних містах, країнах, на різних континентах (наприклад, мережа Інтернет).

Взаємодія між абонентами такої мережі може здійснюватися на базі телефонних ліній зв'язку, радіозв'язку та систем супутникового зв'язку. Глобальні комп'ютерні мережі дозволять вирішити проблему об'єднання інформаційних ресурсів усього людства і організації доступу до цих ресурсів.

Локальна мережа, глобальна мережа.

Основні компоненти комунікаційної мережі:

• передавач;
• приймач;
• повідомлення (цифрові дані певного формату: файл бази даних, таблиця, відповідь на запит, текст або зображення);
• засоби передачі (фізична передає середовище і спеціальна апаратура, що забезпечує передачу інформації).

назад

Дуже важливим є питання топології локальної мережі.

Під топологією комп'ютерної мережі зазвичай розуміють фізичне розташування комп'ютерів мережі відносно один одного і спосіб з'єднання їх лініями.

Топологія визначає вимоги до обладнання, тип використовуваного кабелю, методи управління обміном, надійність роботи, можливість розширення мережі.

Існує три основних види топології мережі: шина, зірка і кільце.

Шина (bus), при якій всі комп'ютери паралельно підключаються до однієї лінії зв'язку, і інформація від кожного комп'ютера одночасно передається до всіх інших комп'ютерів. Відповідно до цієї топології створюється однорангова мережа. При такому з'єднанні комп'ютери можуть передавати інформацію тільки по черзі, тому що лінія зв'язку єдина.

переваги:

• простота додавання нових вузлів в мережу (це можливо навіть під час роботи мережі);
• мережа продовжує функціонувати, навіть якщо окремі комп'ютери вийшли з ладу;
• недороге мережеве обладнання за рахунок широкого поширення такої топології.

недоліки:

• складність мережевого обладнання;
• складність діагностики несправності мережевого обладнання через те, що всі адаптери включені паралельно;
• обрив кабелю тягне за собою вихід з ладу всієї мережі;
• обмеження на максимальну довжину ліній зв'язку через те, що сигнали при передачі послаблюються і ніяк не відновлюються.

Зірка (star), при якій до одного центрального комп'ютера приєднуються інші периферійні комп'ютери, причому кожен з них використовує свою окрему лінію зв'язку. Весь обмін інформацією йде виключно через центральний комп'ютер, на який лягає дуже велике навантаження, тому він призначений тільки для обслуговування мережі.

переваги:

• вихід з ладу периферійного комп'ютера ніяк не відбивається на функціонуванні решти мережі;
• простота використовуваного мережевого обладнання;
• всі точки підключення зібрані в одному місці, що дозволяє легко контролювати роботу мережі, локалізувати несправності мережі шляхом відключення від центру тих чи інших периферійних пристроїв;
• не відбувається загасання сигналів.

недоліки:

• вихід з ладу центрального комп'ютера робить мережу повністю непрацездатною;
• жорстке обмеження кількості периферійних комп'ютерів;
• значні витрати кабелю.

Кільце (ring), при якому кожен комп'ютер передає інформацію завжди тільки одному комп'ютеру, наступного в ланцюжку, а отримує інформацію тільки від попереднього в ланцюжку комп'ютера, і цей ланцюжок замкнута. Особливістю кільця є те, що кожен комп'ютер відновлює приходить до нього сигнал, тому загасання сигналу у всьому кільці не має ніякого значення, важливо тільки загасання між сусідніми комп'ютерами.

переваги:

• легко підключити нові вузли, хоча для цього потрібно призупинити роботу мережі;
• велика кількість вузлів, яке можна підключити до мережі (більше 1000);
• висока стійкість до перевантажень.

недоліки:

• вихід з ладу хоча б одного комп'ютера порушує роботу мережі;
• обрив кабелю хоча б в одному місці порушує роботу мережі.

В окремих випадках при конструюванні мережі використовують комбіновану топологію. Наприклад, дерево (tree) - комбінація декількох зірок.

Кожен комп'ютер, який функціонує в локальній мережі, повинен мати мережевий адаптер (мережеву карту). Функцією мережевого адаптера є передача і прийом сигналів, які розповсюджуються по кабелях зв'язку. Крім того, комп'ютер повинен бути оснащений мережевою операційною системою.

При конструюванні мереж використовують такі види кабелів:

неекранована кручена пара. Максимальна відстань, на якому можуть бути розташовані комп'ютери, з'єднані цим кабелем, досягає 90 м. Швидкість передачі інформації - від 10 до 155 Мбіт / с; екранована кручена пара. Швидкість передачі інформації - 16 Мбіт / с на відстань до 300 м.

коаксіальний кабель. Відрізняється більш високу механічну міцність, перешкодозахищеність і дозволяє передавати інформацію на відстань до 2000 м зі швидкістю 2-44 Мбіт / с;

волоконно-оптичний кабель. Ідеальна передавальна середу, він не схильний до дії електромагнітних полів, дозволяє передавати інформацію на відстань до 10 000 м зі швидкістю до 10 Гбіт / с.

назад

Тепер поговоримо про глобальних мережах.

Глобальна мережа - це об'єднання комп'ютерів, розташованих на віддаленій відстані, для загального використання світових інформаційних ресурсів. На сьогоднішній день їх налічується в світі більше 200. З них найбільш відомою і найпопулярнішою є мережа Інтернет.

На відміну від локальних мереж в глобальних мережах немає будь-якого єдиного центру управління. Основу мережі складають десятки і сотні тисяч комп'ютерів, з'єднаних тими чи іншими каналами зв'язку. Кожен комп'ютер має унікальний ідентифікатор, що дозволяє "шлях до цього місця" для доставки інформації. Зазвичай в глобальній мережі об'єднуються комп'ютери, що працюють за різними правилами (які мають різну архітектуру, системне програмне забезпечення і т.д.). Тому для передачі інформації з одного виду мереж в інший використовуються шлюзи.

Шлюзи (gateway) - це пристрої (комп'ютери), службовці для об'єднання мереж з абсолютно різними протоколами обміну.

Протокол обміну - це набір правил (угоду, стандарт), який визначає принципи обміну даними між різними комп'ютерами в мережі.

Протоколи умовно діляться на базові (нижчого рівня), що відповідають за передачу інформації будь-якого типу, і прикладні (більш високого рівня), що відповідають за функціонування спеціалізованих служб.

Головний комп'ютер мережі, який надає доступ до загальної бази даних, забезпечує спільне використання пристроїв введення-виведення і взаємодії користувачів називається сервером.

Комп'ютер мережі, який тільки використовує мережні ресурси, але сам свої ресурси в мережу не віддає називається клієнтом (часто його ще називають робочою станцією).

Для роботи в глобальній мережі користувачеві необхідно мати відповідне апаратне і програмне забезпечення.

Програмне забезпечення можна розділити на два класи:

• програми-сервери, які розміщуються на вузлі мережі, що обслуговує комп'ютер користувача;
• програми-клієнти, розміщені на комп'ютері користувача і користуються послугами сервера.

Глобальні мережі надають користувачам різноманітні послуги: електронна пошта, віддалений доступ до будь-якого комп'ютера мережі, пошук даних і програм і т.д.

назад

1. У чому полягає основне завдання комп'ютерних комунікацій?
2. За якою схемою відбувається передача інформації?
3. Скільки сторін бере участь в передачі інформації?
4. Дайте визначення комп'ютерної мережі. Яке основне призначення комп'ютерної мережі?
5. Який об'єкт є абонентом мережі?
6. Для чого потрібна станція?
7. Яка основна характеристика каналів зв'язку?
8. Що таке локальна мережа?
9. Що таке глобальна мережа?
10. Що розуміється під топологією локальної мережі?
11. Які існують види топології локальної мережі?
12. Охарактеризуйте коротко топологію шина, зірка, кільце.
13. Навіщо потрібен шлюз в глобальній мережі?
14. Що таке протокол обміну?
15. Що таке клінент і сервер?
16. Вирішіть задачу:

    Максимальна швидкість передачі даних в локальній мережі 100 Мбіт / с.
    Скільки сторінок тексту можна передати за 1 сек,
    якщо 1 сторінка тексту містить 50 рядків
    і на кожному рядку - 70 символів?

назад

Пропонований вам тест містить одинадцять питань, на кожен з яких дається три варіанти відповіді. Питання виводяться в окремому вікні. Відповідаючи на питання, встановіть курсор мишки на обраному варіанті відповіді (він відобразиться білим кольором) і клацніть на ньому. За результатами виконання тесту буде виведено число вірних відповідей, повторних спроб відповіді і оцінка.

Для початку тесту натисніть на кнопку

назад