ЛЕКЦІЯ №1 Загальні поняття і визначення комп’ютерних мереж

План лекції:

  1. Загальні поняття комп’ютерних мереж
  2. Класифікація комп’ютерних мереж

 

  1. Загальні поняття комп’ютерних мереж

На сьогоднішній день у світі існує понад 130 мільйонів комп’ютерів і більше 80% з них об’єднані в різноманітні інформаційно-обчислювальні мережі від малих локальних мереж в офісах до глобальних мереж типу Internet.

Всесвітня тенденція до об’єднання комп’ютерів у мережі обумовлена поруч важливих причин, таких як прискорення передачі інформаційних повідомлень, можливість швидкого обміну інформацією між користувачами, одержання і передача повідомлень (факсів, E — Mail листів і іншого) не відходячи від робочого місця, можливість миттєвого одержання будь-якої інформації з будь-якої точки земної кулі, а так само обмін інформацією між комп’ютерами різних фірм виробників працюючих під різним програмним забезпеченням.

При фізичному з’єднанні двох або більше комп’ютерів утворюється комп’ютерна мережа.

Комп’ютерна мережа — система зв’язку комп’ютерів та/або комп’ютерного обладнання (сервери, маршрутизатори та інше обладнання). Для передачі інформації можуть бути використані різні фізичні явища, як правило — різні види електричних сигналів, світлових сигналів чи електромагнітного випромінювання.

При розгляді комп’ютерних мереж доцільно, насамперед, з’ясувати сутність фізичного рівня взаємодії комп’ютерів. Фізичний рівень мережевої взаємодії визначає спосіб фізичного з’єднання комп’ютерів у мережі. Центральним поняттям даного рівня є поняття середовища передачі.

Середовище передачі – це фізичне середовище, в якому відбувається поширення інформаційних сигналів у вигляді електричних, мережевих імпульсів.

Лінія зв’язку – це обладнання, за допомогою якого здійснюється об’єднання комп’ютерів у мережу. 

Для підключення комп’ютерів до середовища передачі використовується спеціальне комунікаційне обладнання. Основні функції цього обладнання полягають у фізичному кодуванні і декодуванні даних, а також синхронізації прийому і передачі даних.

Комп’ютерна мережа – це сукупність комп’ютерів, які з’єднані лініями зв’язку і оснащені комунікаційним обладнанням та комунікаційним програмним забезпеченням.

Протокол – це набір правил, які визначають взаємодію комп’ютерів мережі і описують спосіб виконання визначеного класу функцій.

Відповідно до цієї структури протоколів потік інформації в мережах має дискретну структуру, логічною одиницею якої є пакет (кадр). Вся інформації між вузлами мережі передається у вигляді пакетів, що мають інформаційні і керуючі поля: порядковий номер, адреса одержувача, контрольна сума і т.д. 

Ресурс мережі – це пристрої, які входять до апаратної частини деяких комп’ютерів мережі, доступні і можуть використовуватися будь-яким користувачем мережі. Наприклад, принтери, сканери та ін.

 

2 Класифікація комп’ютерних мереж

Комп’ютерні мережі класифікують за наступними ознаками:

Класифікація за територіальною поширеністю:

  • PAN(Personal Area Network) — персональна мережа, призначена для взаємодії різних пристроїв, що належать одному власнику.
  • LAN(Local Area Network) — локальні мережі, що мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг.
  • CAN(Campus Area Network — кампусна мережа) — об’єднує локальні мережі близько розташованих будівель.
  • MAN(Metropolitan Area Network) — міські мережі між установами в межах одного або кількох міст, котрі пов’язують багато локальних обчислювальних мереж.
  • WAN(Wide Area Network) — глобальна мережа, що покриває великі географічні регіони, що включають у себе як локальні мережі, так і інші телекомунікаційні мережі і пристрої.

У комп’ютерній мережі кожен ПК називається робочою станцією, за винятком одного чи кількох комп’ютерів, які називаються серверами.

Сервер (serve – постачати, обслуговувати) – комп’ютер, ресурси якого призначені для спільного використання. Призначення сервера – доставляти програми до робочих станцій. Сервери мають бути високоякісними та високонадійними, адже при обслуговуванні всієї комп’ютерної мережі вони багаторазово виконують роботу звичайної робочої станції.

Робочі станції (клієнти) – комп’ютери, які використовують ресурси мережі. Призначення робочої станції – виконувати програми, одержані з мережі.

Кожна робоча станція і сервер містять карти адаптерів, які за допомогою мережевих кабелів з’єднуються між собою. До операційної системи на кожній робочій станції встановлюється програмне забезпечення, яке дає можливість станції взаємодіяти з сервером. Аналогічно, на сервері встановлюється програмне забезпечення, яке дає йому можливість взаємодіяти з робочою станцією та забезпечувати їй доступ до своїх файлів.

Розрізняють дві технології використання сервера:

технологія «файл-сервер» (розподілене опрацювання) – схема роботи, коли робочі станції виконують велику частину опрацювання даних, а файл-сервер надає файли для цього опрацювання.

технологія «клієнт-сервер» – схема опрацювання, за якої робота розподіляється між робочою станцією і файлом-сервером рівномірно.

За типом середовища передачі:

  • Провідні(телефонний дріт, коаксіальний кабель, вита пара, волоконно-оптичний кабель);
  • Безпровідні(передачею інформації по радіохвилях у певному частотному діапазоні).

Класифікація мереж за швидкістю передачі даних:

  • низькошвидкісні (до 10 Мбіт/с);
  • середньошвидкісні (до 100 Мбіт/с).
  • високошвидкісні (понад 100 Мбіт/с).

Контрольні питання:

  1. Що називається комп’ютерною мережею?
  2. Що являє собою середовище передачі?
  3. Що таке лінія зв’язку ?
  4. Що таке комунікаційне обладнання ?
  5. Що таке протокол ?
  6. Що таке ресурс мережі ?
  7. Які є мережі за територіальною поширеністю ?
  8. Що таке сервер?
  9. Що таке клієнт?
  10. Класифікація мереж по наявності сервера.
  11. Яка мережі називається одноранговими?
  12. Які є мережі за типом середовища передачі?
  13. Які є мережі за швидкістю передачі даних ?

 

ДОДАТКОВІ МАТЕРІАЛИ

Презентація  Історія комунікацій та коп’ютерних мереж

Презентація Основні поняття КМ

 

Література:

1  Буров Є. Комп’ютерні мережі. Підручник.  Львів: БаК, 2018. — 256 с.,