Lecture 4: Sieci Komputerove (40 slides) Informatyka Lecturer: Prof. Anatoly Sachenko

Plan wykładu Sieci LAN i WAN Topologie i Architektura sieci komputerowych Intranet i Extranet Internet Sieć telekomunikacyjna w informatyce Przesyłanie danych Modem

LAN and WAN A local area network (LAN) jest to pewna sieć komputerowa pokrywająca pewny mały geograficzny obszar, taki jak dom, biuro bądź grupa budynków Pozwala na dzielenie drukarek , aplikacji i plików przez sieć rozciąga się na kilka kilometrów Cecha charakterystyczna LAN , to kontrast wobec WAN: dużo wyższy poziom przepływu danych większy zasięg geograficzny

WAN Wide Area Network (WAN) to sieć komputerowa która obejmująca szeroki obszar (przykładowo, każda sieć której komunikacja obejmuje stołeczne, regionalne, bądź narodowe granice) największym i najbardziej znanym przykładem sieci WAN jest Internet Sieci WAN są używane do łączenia się z sieciami LAN i innymi typami sieci internetowych wspólnie a więc użytkownicy i komputery w jednym otoczeniu mogą się komunikować z użytkownikami i komputerami w innym otoczeniu Wiele sieci WAN jest zbudowanych pod kątem szczególnej organizacji i są prywatne

LAN and WAN Illustrations

LAN and WAN – Client/Server Klient jest to aplikacja bądź system która udostępnia ( odległy ) serwis w innym systemie komputerowym znanym jako serwer za pomocą sieci Server to aplikacja albo sterownik która wykonuje usługi do połączenia klienta jako części struktury klient-serwer serwer komputerowy to system komputerowy który został zaprojektowany aby działały na nim określone aplikacje serwerowe Klient-serwer to komputerowa struktura która oddziela klienta od serwera, i jest prawie zawsze uprawomocniony ponad sieć komputerową każdy klient albo serwer podłączony do sieci może również być powołany jako wierzchołek sieci

LAN and WAN - Client/Server (continued) najbardziej zasadniczy typ klient-serwer to struktura używająca tylko dwa typy węzłów: klienci i serwery Ten typ struktury czasem jest skierowany jako dwusegmentowy pozwala urządzeniom na dzielenie plików i źródeł Protokół jest umową lub standardem który steruje albo umożliwia łączność, komunikacje i przepływ danych między dwoma skrajnymi komputerami W swoim najprostszym kształcie, protokół może być określany jako: reguły rządzące składnią, semantyka, i synchronizacja komunikacji

LAN and WAN – Group Working LAN* i *WAN* posiadają aplikacje, które używają technologię klient-serwer: Rozdzielanie drukarki umożliwia użytkownikom sieci używać drukarki, która jest połączona do sieci w bezpośredniej drodze albo przez komputer serwer dzielenie plików przez sieć umożliwia dostęp i transfer plików pomiędzy komputerami w sieci dzielenie aplikacji to element zdalnego dostępu, który umożliwia użytkownikom sieci na dostęp do dzielonej aplikacji bądź dokumentu przez odpowiednie komputery w czasie rzeczywistym

Topologies of Computer Networks Topologia - logiczne i fizyczne metody łączności komputerów, kabli i innych składników, ogólnie rzecz biorąc w całej składniowej sieci Topologia- charakterystyczne właściwości sieci, nie zależne od jej rozmiarów gwiazda komórka linia kolo drzewko

Architectures of Computer Networks – Ethernet and Token Ring Ethernet - sieć radiowa jej topologia jest liniowa przepływ danych wynosi 10 lub 100Mbit/s najpopularniejsza siec w dzisiejszych czasach Token Ring - to sieć kołowa To podstawa do komunikacji danych która bazuje na cesze, dzięki temu każda strona koła spodziewa się przybycia jakiś krótkich unikalnych sekwencji- marker Przepływ danych wynosi 4 lub 16 Mbit/s Jest uprawomocniona i używana przez IBM

Architectures of Computer Networks - FDDI FDDI (Fiber Distributed Data Interface) jest to struktura internetowa z wysokim przepływem danych komunikująca się na Prędkość transmisji 100 Mbit/s Topologia to podwójne koło bądz zmieniowe(zawierające kształt gwiazdy bądz dzewopodobnego subenetu) Maksymalna liczba stacji w sieci to 1000 To projektowanie i ustalanie kosztu sprzętu Jest użyte do komunikacji na odległość, albo miejscowej aplikacji dostarczającej przepływ danych z wysoką prędkością

Architectures of Computer Networks – Wireless Networks Sieć bezprzewodowa jest używana gdziekolwiek gdzie podkładka kabli jest ciężka, niewskazana albo po prostu nie możliwa. Jeżeli sieć będzie uprawomocniana przez łączniki radia, i używający jak dane mijający przecinające środowisko fal radiowych, taka sieć będzie uprawomocniany zgodnie z tpologią “Jeden łączy całość” i zdolny do pracy przy odległościach 50–200 *m* Punkt dostępu to sterownik do komunikacji pomiędzy bezprzewodowymi i Jest możliwość używania zwyczajnego komputera dwu łącznikowej sicie które umieszczane-radio i kabel

Architectures of Computer Networks – Wireless Networks (continued) Inną istotną aplikacją bezprzewodowej dziedziny sieci jest łączność organizacja między odległymi segmentami miejscowych sieci w podstawowym przepływie komunikacji w systemie W tych wpadkach na korzyść kierującą radiowych mostów między dwoma odległymi radiami-mostów są używane poprzez skierowany typ

Intranet - Definitions Intranet jest siecią wewnątrz organizacji która używa technologii Internetu aby zaopatrywać Internet-jak środowisko w obrębie wsparcie handlowych procesów HTTP* i inne protokoły Internetu powszechnie są używane także, w rodzaju *FTP*->*HTTP* Intranet jest chroniona przez miary ochrony takie jak hasło, szyfrowanie, firewalle, i dlatego może być przez upoważnianych użytkowników przez Internet

Intranet - Illustration

Extranet Extranet to sieć prywatna extranet może być oglądana jako część Intranetu kompanii która jest przeznaczona dla użytkowników z zewnątrz firmy używa protokołów Internetu, łączności sieciowej i być może publicznego system telekomunikacji aby niezawodnie rozdzielać informacje o organizacji albo działania z dostawcami, sprzedawcami, albo innymi interesami

Extranet (continued)

The Internet Internet to światowy , publicznie dostępna seria wewnętrznie połączonych sieci komputerowych które transmitują dane poprzez pakiety przy pomocy standardowego protokołu internetowego IP To jest " sieć sieci" która zawiera miliony mniejszych akademickich , biznesowych, i rządowych sieci, które wspólnie przechowują różne informacje i usługi. Takie jak poczta elektroniczna, czaty online, transfer plików, i strony internetowe i inne dokumenty WWW

The Internet Protocols Poza tym złożonym kompleksem fizycznych połączeń które tworzą infrastrukturę, Internet jest ułatwiony przez bi - albo wielo- - boczne komercyjne kontakty i przez techniczną specyfikacje albo protokoły które opisują jak wymieniać dane poprzez sieć. Rzeczywiście , Internet to zasadniczo zdefiniowany poprzez swoje wewnętrzne połączenia i jest zasadniczo definiowany przez jego połączenia Są trzy rodzaje protokołów internetowych: Najniższy poziom to IP ( Internet Protocol ), który definiuje datagrams albo paczki które niosą bloki danych od jednego do reszty

The Internet Protocols (continued) TCP (Transmission Control Protocol) and UDP (User Datagram Protocol) istnieją na następnej warstwie w góre, są one protokołami którymi dane są transmitowane TCP tworzy wirtualne połączenie które daje jakiś poziom gwarancji niezawodności UDP jest najlepszym rozwiązaniem na transportowanie bez połączenia, w którym paczki danych które się tracą w transmisji nie są ponownie rozsyłane Protokoły aplikacji są na czele TCP i UDP One definiują te specyficzne wiadomości i format wysłanych danych i zrozumiane przez aplikacje uruchomione na każdym końcu komunikacji Przykłady tych protokołów to HTTP, FTP, SMTP

The Internet Uses Internet zastosowań E-mail. Email. Projekt wysyłania elektronicznych wiadomości tekstowych pomiędzy oddziałami w postaci analogicznej do wysyłania listów bądź mające kreacje Internetu Remote access. Internet pozwala użytkownikom komputerów na połączenie się z innymi komputerami i łatwym udostępnianiu danych, gdziekolwiek na świecie File sharing. Plik komputerowy może być wysłany do konsumentów, kolegów z pracy bądź przyjaciół jako załącznik

The Internet Uses (continued) może być załadowany do Internetu bądź na serwer FTP aby był łatwy do ściągnięcia może być umieszczony w otoczeniu sieciowym bądź na pliku serwerowym do szybkiego ściągnięcia przez kolegów z pracy ładowanie zbiorczych plików do ściągnięcia przez wielu użytkowników może być ułatwione poprzez użycie serwerów „mirror” bądź przez sieć „jeden do jednego” Streaming media. wiele istniejących stacji radiowych i telewizyjnych transmitujących zapewnia byt Internetowi przez nadawanie audio i video (na przykład, BBC i Rush Limbaugh)

The Internet Uses (continued) one również pozwalają na zatrzymanie czasu i oglądanie bądź słuchanie, urządzenie podłączone do Internetu takie jak komputer bądź cokolwiek, może być udostępniane online w prawie taki sam sposób jak poprzednio, możliwe tylko dzięki odbiornikom telewizyjnym oraz radiowych Voice telephony (VoIP). Voice over Internet Protocol nazywany również VoIp, IP Telephony, Telefonia internetowa, to przesyłanie konwersacji wideo przez Internet bądź przez każdą inną sieć opartą na IP

The Internet - World Wide Web The World Wide Web - WWW to system połączeń między sobą, dokumenty hypertekstu udostępniane przez Internet dzięki przeglądarce internetowe, użytkownik przegląda strony internetowe, które mogą zawierać tekst, obrazy, wideo, oraz inne multimedia i są nawigowane pomiędzy sobą przez hyperzłącza WWW została stworzona w 1989 przez Sir Tima Bernersa-Lee i Sir Sama Walkera z Wielkiej Brytanii, i Robert Cailliau z Belgii, działa w CERN w Genewie, w Szwajcarii

World Wide Web (continued) oglądanie strony internetowej w WWW normalnie zaczyna się, albo poprzez wpisanie URL strony w przeglądarce bądź podążanie za hyperlinkiem do strony bądź źródła przeglądarka internetowa potem zaczyna serię komunikacji, poza sceną, po to aby sprowadzić i wyświetlić

World Wide Web Illustration

The Telephone Network in Computing - Public Switched Telephone Network The public switched telephone network (PSTN) PSTN to światowa publiczna sieć zmienno-kołowa sieć telefoniczna, w znacznej mierze to samo co Internet to światowa publiczna sieć z publicznym IP- bazuje na zmiennych pakietach sieci najpierw sieć naprawionych linii analogowych systemów telefonicznych, PSTN jest teraz zupełnie cyfrowy, i teraz zawiera telefony komórkowe równie dobrze jak naprawione telefony PSTN jest główne zarządzane przez techniczne standardy stworzone przez ITU-T to używa E.163/E.164 adresów (znane bardziej jako numery telefonów) do adresowania

The Telephone Network in Computing- ISDN Integrated Services Digital Network (ISDN) zaprojektowane po to aby pozwolić na cyfrową transmisję głosu i danych przez zwykłe miedziane telefoniczne kable, skutkujące lepszą jakością i wyższym poziomem przepływu danych niż analogowo szerzej, ISDN to zbiór protokołów do zakładania i łamania połączeń kołowych, i do zaawansowanych rozmów użytkowników została wynaleziona przez Prof. Jaxin Hall of Sussex, UK w późnych latach 80’

The Telephone Network in Computing- ISDN (continued) Na wideokonferencjach , ISDN zapewnia głos, obraz i tekst transmitowany między indywidualnymi wideokonferencjami lub grupowymi ISDN istnieje po to by zapewnić zintegrowane usługi dla użytkowników Wyróżniamy 3 kategorie: na okaziciela, dodatkowe usługi i teleusługi

The Telephone Network in Computing – ISDN Illustration

The Telephone Network in Computing - ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) ADSL to forma przesyłu danych technologii komunikacyjnej która umożliwia szybszą transmisję danych poprzez miedziane kable telefoniczne niż konwencjonalne modemową bramkę głosową tworzy użytkowaną częstotliwość która nie jest używana przez głosową rozmowę telefoniczną odłupek pozwala na pojedyncze połączenie telefoniczne używane przez ADSL jak i rozmowę głosową w tym samym czasie dlatego linie telefoniczne zmieniają jakość i mogą być generalnie używane tylko na małe dystanse typowe na mniej niż 5 km

Data Transfer- Analog and Discrete Signals analogowy albo analogiczny sygnał jest w każdym razie sygnałem ciągłym gdzie niekiedy zmienia się cecha, jest to reprezentacja niektórych odmiennych czasowo różnic ilościowych Pewien sygnał albo oderwany - czasowo sygnał szereg chronologiczny , prawdopodobnie sygnał który może być spróbowany przez ciągły-czasowo sygnał Niepodobny pewien ciągły - czasowo sygnał , pewien oderwany - czasowo sygnał nie jest w pełni funkcją ciągłego – czasowo argumentu Jest to pewna sekwencje różnic ilościowych i każda wartość użytkowa jest nazywana próbką

Data Transfer – Digital Signals Cyfrowy sygnał jest oderwany – czasowo który pobiera tylko pewien oderwany komplet wartości Typowo wyprowadza pewien dyskretny sygnał który ma być zkwantyzowany Kwantyzacja jest ten proces od przybliżając przez pewien ciągły rząd wartość przez pewien relatywnie - mały komplet oderwanych symbole albo całość wartość wspólne praktycznie cyfrowy sygnał jest reprezentowany jako 8-bit (256 poziomy), 16-bit (65,536 poziomy), 32-bit (4,3 billion poziomy)

Data Transfer Rate Data transfer rate albo transfer rate to średnia liczba bitów, litery , albo bloków na jednostkę czasową pomiędzy wyposażeniem w pewną transmisję danych systemowych Bitrate to ilość bitów które są bądź przenoszone bądź przetwarzane na sekundę w czasie Poziom bitów jest ilościowo używany jako bit na sekundę (bit/s or bps) unit, często jako koniunkcja z układem SI tak jak kilo- (kbit/s or kbps), mega- (Mbit/s or Mbps), giga- (Gbit/s or Gbps) or tera- (Tbit/s or Tbps)

Data Transfer - Modem modem to urządzenie które produkuje (moduluje) analogowy nośnik sygnału do rozkodowywania cyfrowej transmisji, ale również demoduluje nośnik do transmitowanej informacji cel produkcji sygnału to łatwa transmisja i dekodowanie aby reprodukować oryginalne cyfrowe dane mogą być również używane w każdym znaczeniu przesyłu analogowego sygnału, z przypartych diod do radia

ADSL Modem modem kablowy to typ modemu który zapewnia dostęp to danych sygnału wysyłanego przez strukturę kabla telewizyjnego. Modemy kablowe są pierwszorzędnie używane do dostarczania dostępu do Internetu, ma przewagę nad nieużywanymi bramami na sieci z kabla telewizyjnego ADSL modem bądź DSL modem to urządzenie używane do połączenia pojedynczego komputera bądź routera do linii telefonicznej DSL, po to aby użyć ADSL niektóre modemy ADSL zarządzają połączeniami i dzielą serwis ADSL z grupą maszyn, w tym przypadku, unit jest wyznaczany przez router DSL bądź bramę mieszkaniową

ADSL Modem (continued) Asymmetric digital subscriber line transceiver or ATU-R ,jako telefoniczne przedsiębiorstwa każą dzwonić, jest funkcjonalny blok wewnątrz każdego modem ADSL który faktycznie wypełnia modulacje i kształtuje typowy interfejs użytkownika to ethernat i USB jednakże modem ADSL pracujący jako most nie potrzebuje adresu IP, może mieć jedną przypisaną cechę modem ADSL jest zobrazowany na następnym slajdzie

ADSL Modem Sample

References European Computer Driven Licence, Syllabus version 4.0, 2006. Lecture Notes. Fundamentals of Informatics (e-version). Prepared by Anatoly Sachenko). William Stallings. Computer Organization and Architecture: Designing for Performance (6th edition). Prentice Hall , 2002, 750 p. Tucker (Editor-in-Chief), R. Cupper, F.P. Deek, and R. Noonan (Editorial advisors), Computer Science Handbook, Second edition, CRC Press, 2004, 2752 p. Hysa B., Piekoszewska B., Rakowiecka K., Sobota M., Sołtysik-Piorunkiewicz A., Zdonek D., Zdonek I., : Laboratorium z podstaw informatyki w zarządzaniu. Część II. Wprowadzenie do MS Windows. MS Word. Wydawnictwo PŚ. Gliwice 2003. Skrypt nr 2324.

References (continued) Kowalczyk G.: Word 2000 PL. Ćwiczenia praktyczne. Helion, Gliwice 2000. J. Glenn Brookshear. Computer science an overview, Sixth edition, Addison Wesley, 2001, 688 p. Brookshear J.G.: Informatyka w ogólnym zarysie, Wydawnictwo WNT, Warszawa 2003. http://www.roz6.polsl.pl/asachenko/sutaa.html