Lecture 5: Sieci

Komputerowe

Wykladowca:

Prof. Anatoly
Sachenko

Technologia Informacyjna

2

Plan wykładu



Sieci LAN i WAN



Topologie i Architektura sieci

komputerowych



Intranet i Extranet



Internet



Sieć telekomunikacyjna w

informatyce



Przesyłanie danych



Modem

3

Sieci

LAN and WAN



A local area network (LAN)

jest to pewna sieć

komputerowa pokrywająca 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

4



Wide Area Network (WAN)

to sieć komputerowa

która obejmująca szeroki obszar



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

WAN

5

LAN and WAN - Illustrations

6



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

LAN and WAN – Client/Server

7

LAN and WAN – Client/Server



Klient-serwe

r 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



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

8



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 - Client/Server

(continued)

9

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

10

Topologies of Computer

Networks



Topologia - llogiczne 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

linia

kolo

drzewko

gwiazda

komórka

11

Architectures of Computer

Networks – Ethernet and Token

Ring



Ethernet - sieć radiowa



jej topologia jest liniowa



przepływ danych wynosi 10 lub 100Mbit/s



najpopularniejsza siec dzisiaj



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

12



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 bądź

zmienione (zawierające kształt gwiazdy

bądź 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 - FDDI

13



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

14



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

Architectures of Computer

Networks – Wireless Networks

(continued)

15

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(w rodzaju

FTP) powszechnie są używane także



HTTP Intranet jest chroniona przez miary

ochrony takie jak hasło, szyfrowanie,

firewalle,



i dlatego może być przez upoważnianych

użytkowników przez Internet

16

Intranet - Illustration

17



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

18

Extranet (continued)

19

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

20



Poza tym złożonym kompleksem fizycznych

połączeń które tworzą infrastrukturę,



Internet jest ułatwiony przez dwu - albo

wielo- stronne 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

The Internet Protocols

21

The Internet Protocols

(continued)



Są trzy rodzaje protokołów internetowych:



Najniższy poziom to IP(Internet Protocol),



który definiuje datagrams albo paczki



które niosą bloki danych od jednego do

reszty



TCP (Transmission Control Protocol) and

UDP (User Datagram Protocol) istnieją na

następnej warstwie w górę,



są one protokołami którymi dane są

transmitowane

22

The Internet Protocols



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

23



E-mail

.



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

The Internet Uses

24



File sharing.



Plik komputerowy może być wysłany do

konsumentów, kolegów z pracy bądź

przyjaciół jako załącznik



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”

The Internet Uses (continued)

25



Streaming media -



wiele istniejących stacji radiowych i

telewizyjnych transmitujących zapewnia

byt Internetowi przez nadawanie audio i

video (na przykład, BBC i Rush Limbaugh)



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

The Internet Uses (continued)

26

The Internet Uses (continued)



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

27



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

The Internet - World Wide Web

28



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 (continued)

29

World Wide Web Illustration

30

The Telephone Network in

Computing - Public Switched

Telephone Network



PSTN

to światowa publiczna 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 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

31



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

32



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 (continued

)

33

The Telephone Network in

Computing – ISDN Illustration

34



Asymmetric Digital Subscriber Line (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



SPLITTER 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

The Telephone Network in

Computing - ADSL

35



Analogowy 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- Analog and

Discrete Signals

36



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 – Digital Signals

37



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 Rate

38



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

Data Transfer - Modem

39

Data Transfer - 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

40



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, jednostka jest

wyznaczana przez router DSL bądź bramę

mieszkaniową

ADSL Modem

41



Asymmetric digital subscriber line

transceiver or ATU-R ,jako telefoniczne

przedsiębiorstwa każą dzwonić, jest

funkcjonalny blok wewnątrz każdego

modemu ADSL który faktycznie wypełnia

modulacje, demodulacje i kształtuje



typowy interfejs użytkownika to

Ethernet 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 (continued)

42

ADSL Modem Sample

43

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.

44

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