авы. Введение Исследовательская часть
 Скачать 280.34 Kb.
|
|
Введение………………………………..……………………………………….…3 Исследовательская часть……………..…………………………………………..5 1. Причины использования компьютерных сетей..…………………………5 2. Топология сетей и соответствующие средства передачи……………..…7 3. Удаленный доступ и удаленное управление сервером...…………….......9 4. Обзор сетевых протоколов……………………………………………….10 Практическая часть………………………………………………………..…….12 1. Задание 1…………………………………………………………..………12 2. Задание 2…………………………………………………………………..20 3. Задание 3…………………………………………………………………..23 4. Задание 4…………………………………………………………………..27 5. Задание 5…………………………………………………………………..37 Заключение……………………………………..………………………..…….…44 Введение Тема производственной практики является весьма актуальная и востребованная отрасль информационных технологий «Компьютерные сети». Компьютеры уже прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности и науки, тем самым создавая необходимость в обеспечении их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано с развитием электронной вычислительной техники и с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности. Объединение компьютеров в сети позволило значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения. Практика является важной составной частью учебного процесса по основной образовательной программе профессионального высшего образования и включается в учебные планы всех форм обучения в соответствии с требованиями Целью производственной практики является: • углубление и закрепление теоретических знаний, полученных студентами, в процессе обучения; • формирование профессиональных качеств будущего специалиста. Задачи практики: • формирование устойчивого интереса к будущей специальности, • выработка у студентов творческого подхода к профессиональной деятельности, потребности в самообразовании, • формирование у студентов умения применять на практике знания, умения и навыков, полученных, в процессе обучения, по всем дисциплинам основных курсов, • формирование способности участия во всех этапах проектирования, разработки, изготовления, внедрения и сопровождения всех видов обеспечения информационных систем и сетей, включая математическое, информационное, программное, техническое, организационное, правовое. • формирование способности оценки собственных знаний, умений и способности к накоплению новых знаний, умений с использованием информационных и образовательных технологий, • формирование навыков организации собственного труда на научной основе с использованием новейших информационных технологий. Исследовательская часть 1. Причины использования компьютерных сетей В настоящее время локальные вычислительные (ЛВС) получили очень широкое распространение. Это вызвано несколькими причинами: - объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями); - локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой; - локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги). Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно взятая рабочая станция в принципе не может хранить всей информации (в основном, по причине слишком большого ее объема). Сеть позволяет ИЗБРАННЫМ (зарегистрированным на файл-сервере) пользователям получать доступ к той информации, к которой их допускает оператор сети. Существует три основных вида компьютерных сетей: - локальная вычислительная сеть (ЛВС); - региональная вычислительная сеть (РВС); - глобальная вычислительная сеть (Internet). Кроме того, каждая из перечисленных сетей может быть: - Односерверной – сеть обслуживается одним файл-сервером (ФС); - Многосерверной – сеть обслуживается несколькими ФС; - Распределенной - Две или более локальных сетей, соединенных внутренним или внешним мостами (мост или межсетевое соединение управляет процессом обмена пакетами данных из одной кабельной системы в другую). Пользователи распределенной сети могут использовать резервы (такие как: файлы, принтеры или дисковые драйвы)всех соединенных локальных сетей; - Многосерверной локальной – когда локальная сеть обслуживается более чем одним файл-сервером; - Многосерверной распределенной. Также ЛВС могут быть одноранговыми (все компьютеры в сети равноправны, т.е. нет ФС, Любая рабочая станция может получить доступ к любой другой рабочей станции) и с централизованным управлением (выделенным сервером). Локальная сеть - это группа компьютеров, которые могут связываться друг с другом, совместно использовать периферийное оборудование (например, жесткие диски, принтеры и т.д.) и обращаться к удаленным центральным ЭВМ или другим локальным сетям. Локальная сеть может состоять из одного или более файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств. Пользователи сети могут совместно использовать одни и те же файлы (как файлы данных, так и файлы программ), посылать сообщения непосредственно между рабочими станциями и защищать файлы с помощью мощной системы защиты. Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET. Причем Ethernet может иметь несколько типов кабеля: - тонкий кабель Ethernet – иначе называется “Thinnet”. Имеет ряд преимуществ, таких как использование более дешевого кабеля по сравнению с системой толстого кабеля Ethernet и использование аппаратуры, которую проще устанавливать; - толстый кабель Ethernet (также известная как “Thicknet”) получила свое название благодаря используемому в ней стандартному, или толстому кабелю Ethernet. Толстый кабель позволяет включать в систему большее количество компьютеров и увеличивать расстояние между компьютерами. Однако этот кабель дороже, а его установка сложнее по сравнению с тонким кабелем Ethernet; - витая пара Ethernet. Преимущество системы Ethernet на витой паре в том, что кабель дешевле по сравнению с перечисленными выше кабелями, а его установка проще. Наравне с приведенными выше способами подключения встречается способ Token-ring. Одним из преимуществ системы является прогнозируемость:одна часть системы может испортиться, но все-таки не остановится. Также, система поддерживается программным обеспечением для больших ЭВМ фирмы IBM, что может в некоторых ситуациях принести выгоду. Слабые стороны системы в сравнении с другими системами заключаются в дороговизне и усложненности кабелей. К тому же, в некоторых случаях трудно вести поиск неисправностей. Региональная сеть – это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютерах. К глобальной вычислительной сети следует отнести Internet. На данный момент это единственная сеть, объединяющая целые государства. На данный момент американскими компаниями ведутся разработки по созданию альтернативной глобальной сети. 2. Топология сети и соответствующая среда передачи Термин «топология» характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Базовые топологии: - Шина (bus); - Звезда (star); - Кольцо (ring); Шина. Общая шина является распространённой топологией для локальных сетей. В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети. Передаваемая информация может распространяться в обе стороны. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам , однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя. Причём в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу. В таком случае говорят, что компьютеры используют разделяемую среду передачи, т.е. кабель. Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, её производительность зависит от количества компьютеров, подключённых к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Прямой зависимости между пропускной способностью и количеством компьютеров нет ибо на быстродействие влияет множество факторов: - характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети - частота с которой компьютеры передают данные - тип работающих сетевых приложений - тип сетевого кабеля - расстояние между компьютерами в сети Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу, поскольку они будут считать, что какой-то компьютер занял среду и выполняет передачу. Эта ситуация будет сохранятся до окончательного затухания сигнала. Чтобы этого не происходило, как только данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить. Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы, поглощающие эти сигналы Все концы кабеля должны быть к чему-нибудь подключены. Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом повреждении или разрыве. Возможна ситуация, когда на одном из концов отсутствуют терминаторы- в таких ситуациях говорят сеть «падает», дословный перевод «down». Это является недостатком шинной топологии, разрыв сети в любом месте нарушает работоспособность всей сети. Удобно сразу рассмотреть какой тип сетевого кабеля используется при шинной топологии. В шинной топологии используется коаксиальный кабель. Звезда. При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому активным оборудованием. В качестве активного оборудования может выступать : концентратор (hub), коммутатор, маршрутизатор и т.д. При топологии звезда используют кабель витая пара для горизонтальной разводки и оптический кабель для вертикальной разводки ( межэтажные соединения) и в качестве магистрального кабеля. Кольцо. При топологии кольцо, компьютеры подключаются к кабелю замкнутому в кольцо, сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер, если выйдет из строя один компьютер, перестаёт функционировать вся сеть. Принцип передачи данных в кольцевой структуре основан на передаче маркера. Маркер захватывает компьютер, который хочет передать данные. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где сообщает факт приёма данных. Получив подтверждение, передающий компьютер возвращает маркер в сеть. Сети с топологией кольцо используются редко, в рамках данного курса не рассматриваются. 3. Удаленный доступ и удаленное управление сервером Удаленное управление кардинально отличается от удаленного доступа, при котором локальный компьютер подключается к удаленному как клиент локальной сети. При удаленном доступе все вычислительные операции выполняются на локальном компьютере. Он считывает данные с удаленного компьютера и передает их обратно. Удаленное управление избавлено от неравномерности в работе – «быстрых» и «медленных» периодов из-за ожидания, возникающего при удаленном доступе. Принцип удаленного доступа (а не удаленного управления) реализован в World Wide Web. Службы удаленного доступа присутствуют не во всех коммуникационных операционных системах. В тех же системах, в которых они присутствуют, они мало чем отличаются. Поэтому Службы удаленного доступа можно рассмотреть на примере службы Remote Access Service (RAS), входящей в составнаиболее перспективной сетевой операционной системы Microsoft Windows NT. Служба удаленного доступа RAS реализует эффективное соединение с сетями по низкоскоростным телефонным линиям общего пользования. RAS функционирует, осуществляя управление, набор номера и согласование протоколов, необходимые для установления соединения и маршрутизации пакетов, либо соответствующим образом направляя вызовы NetBIOS (Программа-эмулятор, используемая для того, чтобы разрешить на рабочих станциях запуск прикладных задач, поддерживающих вызовы в сетевой базовой системы ввода-вывода фирмы IBM (IBM NetBIOS) через отвечающую хост-машину сети. RAS может не только соединять клиентов сети Windows с серверами Windows NT, но и подключать их к любому серверу, поддерживающему последовательные протоколы SLIP или PPP, либо способному осуществлять коммуникации по протоколам IPX, TCP/IP, NetNEUI. Нельзя не упомянуть о возможности почти всех коммуникационных операционных систем - удаленной консоли. Удаленная консоль позволяет с любого рабочего места выполнять административные функции на сервере. Режим удаленной консоли позволяет решить проблему доступа к консоли сервера, если он размещен в удаленном месте. Работая в режиме удаленной консоли, можно выполнять следующие функции: - ввод команд и получение изображения экрана консоли на любой рабочей станции так, как если бы это делалось непосредственно на консоли сервера; - просмотр каталогов и редактирование текстовых файлов; - копирование файлов с локального диска (той рабочей станции, на которой запускается удаленная консоль) на диски сервера. Однако посредством удаленной консоли нельзя передавать файлы с сервера на локальный диск; - завершать работу сервера и его повторный перезапуск. 4. Обзор сетевых протоколов Сетевые транспортные протоколы обеспечивают базовые функции, необходимые компьютерам для коммуникаций с сетью. Такие протоколы реализуют полные эффективные каналы коммуникаций между компьютерами. Транспортный протоколможно рассматривать как зарегистрированную почтовую службу. Вы передаете конверт (данные) в почтовое отделение, а затем остается убедиться, что почта дошла до адресата. Аналогично, транспортный протокол гарантирует, что передаваемые данные доходят до заданного адресата, проверяя получаемую от него квитанцию. Он выполняет контроль и исправление ошибок без вмешательства более высокого уровня. Основными сетевыми протоколами являются: - NetBEUI; - NWLink (IPX/SPX); - TCP/IP. Каждый сетевой транспортный протокол имеет свои достоинства и недостатки. NetBEUI. NetBEUI означает «расширенный пользовательский интерфейс Net-BIOS». Он реализует транспортный протокол NetBIOS Frame (NBF), разработанный IBM в середине 80-х годов для поддержки локальных сетей рабочих групп с операционными системами OS/2 и LAN Manager. Этот протокол проектировался для рабочих групп, насчитывающих от 2 до 200 компьютеров. Он не допускает маршрутизации между сетями и поэтому ограничен небольшими локальными сетями. NWLink. Протокол NWLink представляет собой реализацию Microsoft стека протоколов IPX/SPX компании Novell. Клиенты и серверы Microsoft могут постепенно добавляться к существующим сетям, что облегчает переход с одной платформы на другую, устраняя необходимость резкой смены сетевого стандарта. Этот протокол можно рассматривать как сетевой протокол среднего класса. Он реализует относительно разумный компромисс между простым немаршрутизируемым транспортным протоколом NetBEUI и сложным маршрутизируемым протоколом TCP/IP. TCP/IP. Протокол управления передачей/межсетевой протокол (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) и комплект соответствующих протоколов были разработаны Агентством перспективных исследований и разработок (ARPA, Advanced Projects Research Agency, позднее DARPA) Министерства обороны США в соответствии с проектом межсетевого взаимодействия, реализация которого началась в 1969 году. В настоящее время TCP/IP является наиболее широко распространеннымпротоколом межкомпьютерных коммуникаций и применяется в глобальной сети Internet. Первоначально ARPA создала TCP/IP для соединения сетей военного назначения, а затем бесплатно предложила стандарты протоколов для правительственных учреждений и университетов. Университеты быстро адаптировали данный протокол для обеспечения взаимодействия своих сетей. Сотрудничество деятелей университетской науки позволило спроектировать протоколы более высокого уровня для самых различных целей – поддержки рабочих групп, передачи электронной почты, печати, удаленной загрузки и даже просмотра документов. Протокол TCP/IP стал стандартом взаимодействия компьютеров Unix, особенно в военных учреждениях и университетах. С разработкой протокола передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol) для совместной работы с документами HTML (Hypertext Markup Language), бесплатно прилагаемыми в большой глобальной сети, появилась система World Wide Web (WWW), а Internet расширилась на частный сектор. TCP/IP стал основой стремительной экспансии, потеснив применяемый в качестве коммерческого протокола IPX и став предпочитаемый среди всех сетевых ОС. Практическая часть 1. Задание № 1 Постановка задачи: 1. Определение достоинств и недостатков средств коммутации (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель). Сравнение средств коммутации. Обоснование выбора топологии компьютерной сети. 2. Соединение компьютеров в одноранговую сеть. Подключение, конфигурирование и управление взаимодействием устройств сети. Уточнение причин неисправности в компьютерных сетях. Выполнение: Самый простой коаксиальный кабель состоит из медной жилы, изоляции её окружающей , экрана в виде металлической оплётки и внешней оболочки. Электрические сигналы, закодированные данные, передаются по жиле. Жила – это один провод (сплошная) или пучок проводов. Сплошная жила изготавливается, как правило, из меди. Жила окружена изоляционным слоем, которыйотделяет её от металлической оплётки. Оплётка играет роль заземления и защищает жилу от электрических шумов и перекрёстных. |