�КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Цели обучения:  

• 9.5.1.1 объяснять назначение MAC-адреса  
• 9.5.1.2 объяснять назначение IP-адреса  
• 9.5.1.3 объяснять принципы организации компьютерных сетей   
• 9.5.1.4 описывать компоненты сети и их назначение: сетевая карта, коммутатор, концентратор, маршрутизатор   
• 9.5.1.5 строить модель компьютерной сети  
• 9.1.1.1 определять пропускную способность сети  

​

Ожидаемые результаты �

• Учащиеся будут:  
• объяснять назначение MAC-адреса и IP-адреса; 
• объяснять принципы организации компьютерных сетей; 
• описывать компоненты сети и их назначение: сетевая карта, коммутатор, концентратор, маршрутизатор; 
• строить модель компьютерной сети; 
• определять пропускную способность сети. 

​

Термины

• Компьютерная сеть – это совокупность двух или более компьютеров, соединенных каналами передачи информации.
• Рабочая станция – компьютер, который подключен к сети
• IP-адрес - уникальный числовой идентификатор устройства в сети, работающей по протоколу IP (длина адреса 32 бит)
• MAC-адрес (физический адрес) – это уникальный аппаратный номер оборудования, «прошитый» в ней при изготовлении.
• Пропускная способность сети - это максимально возможная скорость передачи данных в единицу времени

Назначение MAC-адреса

• MAC-адрес (Media Access Control Address)
• Назначение:�Уникально идентифицирует устройство на уровне канального уровня (второй уровень модели OSI) внутри локальной сети (LAN).
• Присваивается сетевой карте производителем.
• Записывается в шестнадцатеричном формате, например: 00:1A:2B:3C:4D:5E
• Не меняется при подключении к разным сетям.
• Используется для передачи данных внутри одной сети (например, при отправке пакета с компьютера на принтер в той же Wi-Fi сети).

Назначение IP-адреса

• IP-адрес (Internet Protocol Address)
• Назначение:�Идентифицирует устройство в сети Интернет или в локальной сети на сетевом уровне (третий уровень модели OSI).
• Может быть временным или постоянным (динамический или статический IP).
• Формат IPv4: 192.168.1.1, формат IPv6: 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334
• Назначается вручную (статический IP) или автоматически через DHCP.
• Используется для маршрутизации данных между сетями.

Как работают вместе?

• IP-адрес и MAC-адрес выполняют разные, но дополняющие друг друга функции в компьютерных сетях.
• Когда вы отправляете данные (например, открываете сайт), ваш компьютер использует IP-адрес для определения маршрута, а MAC-адрес — чтобы доставить данные к нужному устройству в локальной сети. Протокол ARP (Address Resolution Protocol) помогает узнать MAC-адрес по IP-адресу.

Пример из жизни: "Отправка письма другу"

Представьте, что вы хотите отправить письмо своему другу, который живёт в большом доме с множеством квартир.

• IP-адрес — это адрес дома и квартиры (например, "г. Москва, ул. Ленина, д. 25, кв. 12"). Он нужен, чтобы почта знала, куда доставить письмо в городе.
• MAC-адрес — это имя получателя внутри квартиры, например, "Иван Иванов". Он нужен, чтобы почтальон в подъезде знал, кому отдать письмо.
• Вывод:�IP-адрес нужен, чтобы доставить данные в правильную сеть или устройство, а MAC — чтобы точно указать, кому именно они предназначены внутри этой сети.

Сетевая карта/ сетевой адаптер

• Сетевая карта - устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

​

• По конструктивной реализации сетевые карты делятся на:
• внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в ISA, PCI слот;
• внешние, подключающиеся через USB интерфейс, преимущественно использующиеся в ноутбуках;
• встроенные в материнскую плату.

​

4.У каждой сетевой карты есть свой MAC-адрес

Физический адрес – это  MAC-адрес вашего компьютера.�Узнать MAC-адрес можно через команду ipconfig/all�MAC-адрес дается устройству только один раз и не меняется�Длина MAC-адреса 48 бит

• Концентраторы - это аппаратные устройства, к которым может быть подключено несколько устройств или компьютеров.

​

• Используются для подключения устройств в локальную сеть, как правило, в топологию звезда.

​

• Основная задача концентратора - принять пакет данных (группу передаваемых данных), полученный на одном из его портов, и затем отправить данные на каждый компьютер в локальной сети.

​

• Использование концентраторов - не очень безопасный метод пересылки данных, а также значительная нагрузка на пропускную способность канала передачи данных.

​

• Концентраторы могут быть проводными или беспроводными устройствами.

КОНЦЕНТРАТОР / ХАБ

• Коммутаторы – это аппаратные устройства для соединения вместе несколько устройств или компьютеров, образуя локальную компьютерную сеть (например, топология звезда).

​

• Коммутатор проверяет полученный пакет данных, вычисляет его адрес (или адреса) назначения и отправляет данные только на соответствующий компьютер (ы). Это делает использование коммутатора более безопасным и эффективным способом распределения данных.

​

• Каждое устройство или компьютер в сети имеет адрес управления доступом к среде (MAC), который однозначно идентифицирует его. Пакеты данных, отправляемые на коммутаторы, будут иметь MAC-адрес, определяющий источник данных, и дополнительные адреса, определяющие каждое устройство, которое должно получать данные.

​

• Коммутаторы могут быть проводными или беспроводными устройствами.

КОММУТАТОР / СВИЧ

Задание: укажите, какие из перечисленных утверждений относятся к концентратору, коммутатору и сетевому мосту.

• Маршрутизатор - это сетевое устройство, которое обеспечивает связь между локальной компьютерной сетью и Интернетом.

​

• Маршрутизатор принимает данные, передаваемые в одном формате из сети (которая использует определенный протокол), и преобразует данные в протокол и формат, понятные другой сети, тем самым позволяя им обмениваться данными через маршрутизатор.

​

• Маршрутизатор может рассчитать лучший маршрут до сетевого адреса назначения в сети, используя таблицу IP-маршрутизации для пересылки трафика между сетями

​

• Маршрутизатор проверяет пакет данных, отправленный ему с любого компьютера в любой из подключенных к нему сетей, используя IP адрес.

​

• Маршрутизатор может быть проводным или беспроводным.

МАРШРУТИЗАТОР / РОУТЕР

Для понимания принципа работы сети нам потребуются два вида схем: физические схемы и логические.

​

Топология –логическое (или физическое) расположение компьютеров по отношению к друг другу.

​

Топология влияет на другие характеристики сети (скорость передачи данных, цена т.д.)

​

Виды топологии: звезда, шина, кольцо, смешанная.

​

У каждой топологии есть свои плюсы и минусы

Соединение сетевых устроиств

Сетевой иерархический подход обеспечивает экономичный, модульный, структурированный метод (обеспечивает несложный и единообразный проект) для удовлетворения существующих и будущих потребностей роста сети. 

Пропускная способность сети  

Задание

• По каналу передается 225 Кбайт информации со скоростью 14400 бит/с. Найдите время передачи.

​

I = 225 Кбайт = 225 * 1024*8 = 1843200 бит.

​

Найдём время t :

t = 1843200 бит / 14400 бит/с = 128 c. Ответ 128

Задачи на пропускную способность сети

• 1. Ин­фор­ма­ци­он­ное со­об­ще­ние объ­е­мом 2.5 Кбайт пе­ре­да­ет­ся со ско­ро­стью 2560 бит/мин. За сколь­ко минут будет пе­ре­да­но дан­ное со­об­ще­ние?
• 2. Скорость передачи данных через ADSL-соединение равна 1 024 000 бит/с. Передача файла через данное соединение заняла 5 секунд. Определите размер файла в килобайтах.
• 3. Скорость передачи данных через WAP -соединение равна 512 000 бит/с. Через данное соединение передают файл размером 875 Кбайт. Определите время передачи файла в секундах.
• Дескриптор: приводит формулу пропускной способности