Центральное устройство сети

Порты 1–6 — компьютеры, сервер и принтер, порт 7 — роутер (выход в другие сети).

Опыты

0/4

Выберите опыт: модель подготовит сеть, а засчитается он по вашим действиям.

Сообщение

Отправитель
Получатель

Можно и мышкой: нажмите на компьютер-отправитель, потом на получателя.

Время

0,0 с

Модель упрощена: скорость пакетов и задержки связей (мс) — учебные.

Отправь сообщение по сети

Готово к отправке
A → B · 3 пакета
пакет копия подтверждение ответ волна в линии
Нажмите на связь между роутерами — она «перерезается»
Пакеты: отправлено / доставлено0 / 0ждём отправки
Лишний трафик0копийнет
Защищённость данныхвысокаятолько адресату
Маршрут в интернете—получатель в своей сети

Таблица MAC-адресов

коммутатор

Коммутатор уже знает адреса компьютеров сети: на каком порту какой MAC-адрес. В реальной сети он заполняет эту таблицу сам — по приходящим пакетам.

Таблица маршрутизации R1

роутер

Роутер выбирает самый эффективный маршрут: с наименьшей суммарной задержкой (мс, значения учебные).

Пакеты сообщения

0

Большое сообщение делится на пакеты. У каждого — номер и MAC-адрес получателя. У получателя пакеты собираются по номерам.

Что происходит

Журнал

    1

    Узлы сети: рабочие станции и серверы

    нажмите «Запрос»

    Чтобы подключиться к сети, нужны компьютеры или другие вычислительные устройства — их иногда называют машинами. У них в сети разные роли.

    Рабочая станция (клиент, узел, workstation) — обычный компьютер, подключённый к сети и получающий услуги.
    Сетевой узел — устройство, соединённое с другими устройствами как часть компьютерной сети. Каждый компьютер на схеме сети — это узел.
    Сервер — большой, мощный компьютер, который обслуживает клиентов (отдельные рабочие станции) и предоставляет им свои ресурсы.
    ЗапомниКлиент просит — сервер отвечает. «Предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети» — это про сервер.
    Типичный вопрос«Сервер — это компьютер, который…» → предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети.

    Наведите на компьютер — увидите его роль. Нажмите «Клиент делает запрос».

    ИграПро кого это — про рабочую станцию или про сервер? Нажмите на карточку, потом на группу.
    2

    Сетевая плата и MAC-адрес

    наведите на октет
    Сетевая плата (сетевой адаптер) — устройство для подключения компьютера к сети. Без неё компьютер к сети не подключится.
    MAC-адрес — уникальный адрес сетевой платы. Состоит из 6 октетов, записан в шестнадцатеричной системе счисления: буквы и цифры через двоеточие.

    Октет — одна группа символов, отделённая от других двоеточием (например, в адресе 00:1A:2B:3C:4D:5E первый октет — 00, второй — 1A). Один октет весит 8 бит, поэтому весь адрес — 48 бит. Записан он в 16-ричной системе — поэтому в нём видны латинские буквы и цифры.

    У сетевой платы есть разъём для кабеля. Кабели бывают разными, например витая пара или оптоволоконный кабель.

    6 октетов×8 бит=48бит
    Может быть на ЕНТСколько весит MAC-адрес? Ответ: 6 октетов × 8 бит = 48 бит.
    Проверь себяMAC-адрес из 6 октетов весит…
    Наведите на октет: его 8 бит подсветятся.

    Адрес сгенерирован для примера. У каждой сетевой платы свой, уникальный MAC-адрес.

    Типичные вопросы«Компьютер можно подключить к сети при наличии…» → сетевой карты. «Плата сетевого интерфейса, необходимая для работы в сети каждому узлу» → сетевой адаптер.
    !
    Ловушка ЕНТ

    «MAC-адрес из 6 октетов весит 6 бит» — неверно. Октет — это 8 бит: 6 × 8 = 48 бит.

    3

    Коммутатор и концентратор

    переключайте устройство

    Оба устройства соединяют несколько компьютеров в сеть и имеют порты: сколько портов — столько компьютеров можно подключить. Оба используются в локальных сетях. Но работают по-разному:

    УстройствоКак передаёт данные
    Коммутатор (switch)определяет MAC-адрес получателя и отправляет данные только ему
    Концентратор (hub)отправляет данные всем подключённым компьютерам, не используя адреса

    Пример: компьютер A хочет передать данные компьютеру B. A отдаёт данные коммутатору, коммутатор определяет MAC-адрес компьютера B и отправляет данные ему. Концентратор («хаб») берёт те же данные и рассылает их всем: и B, и C, и D.

    Все данные, поступающие в один порт концентратора, пересылаются на все другие порты. Поэтому все компьютеры, подключённые к одному концентратору, видят друг друга в сети — это не совсем безопасно.

    Технология коммутатора основана на принципе сетевого моста.
    Коммутатор — «умный»меньше трафика, выше защита данных
    Концентратор — «простой»завышенный трафик, низкая защита; самое простое и дешёвое устройство
    ИграКоммутатор, концентратор или оба? Разложите свойства.
    Типичные вопросы«Устройство, которое осуществляет обмен данными между компьютерами сети» → концентратор. «Технология коммутатора основана на принципе…» → сетевого моста.
    !
    Ловушка ЕНТ

    Коммутатор и концентратор часто путают. Switch отправляет данные адресату по MAC-адресу; hub шлёт всем подряд и адреса не использует.

    4

    Роутер, пакеты и протокол

    проложите маршрут
    Роутер (маршрутизатор) — пересылает пакеты между сегментами сети по таблицам маршрутизации и выбирает самый эффективный маршрут.

    Роутер работает на межсетевом уровне — соединяет сети с разными протоколами в одну.

    Пакет — небольшой отрезок данных, передаваемых по сети (не путайте с обычным пакетом: речь о пакетной передаче данных). Большой файл делят на пакеты, «упаковывают» и отправляют по сети.
    Протокол — правила общения компьютеров в сети: как находить друг друга, передавать и принимать данные.
    Лайфхак ЕНТРоутер — самое «умное» устройство: у каждого пакета свой маршрут, и роутер думает, как доставить его быстрее всего. Он же соединяет локальные сети с разными протоколами в одну. Коммутатор работает внутри одной локальной сети.
    ПримерЧтобы попросить человека о чём-то, мы обращаемся к нему по имени: «Айдар, передай мне…». У компьютеров тоже есть такие правила: они обращаются друг к другу по адресу, создают канал связи, передают данные, а потом прерывают связь — «прощаются». Все эти правила и есть протокол.

    Нажимайте на роутеры по порядку — от «Старт» к «Финиш». Ищите путь с наименьшей суммой мс.

    Почему файл режут на пакеты? Сериал или видео весят несколько мегабайт, а то и гигабайт — отправить такой файл по сети целиком тяжело. Поэтому его делят на пакеты: маленькие пакеты идут по сети каждый своим маршрутом, а получатель собирает их обратно по номерам.

    Как именно файл делится на пакеты и какие протоколы за это отвечают — отдельная тема о пакетной передаче данных.

    КарточкиПротокол — как правила вежливого разговора. Нажмите на карточку.
    5

    Модем и виды доступа

    нажимайте на биты
    Модем — устройство, которое выполняет модуляцию и демодуляцию сигналов.

    Модем преобразует цифровой сигнал в аналоговый и обратно. Цифровой сигнал — в виде нулей и единиц, аналоговый — волновой. Вся информация в компьютере хранится, передаётся и обрабатывается в двоичном коде, а по линии идёт волна — поэтому и нужен модем.

    Модуляцияцифровой → аналоговый: при отправке в линию
    Демодуляцияаналоговый → цифровой: при приёме из линии

    Модемы бывают внутренние (плата расширения, стоит на материнской плате) и внешние (отдельное устройство со своим корпусом, подключается к одному из портов компьютера).

    Байт:

    Модель упрощена: единица — частая волна, ноль — редкая. Нажимайте на биты — волна меняется.

    Вид доступаЧто это
    Широкополосныйобщее название технологий, которые дают постоянное подключение к интернету
    Коммутируемыйподключение по телефонной линии, которое полностью занимает её на время соединения
    ИграМодем или роутер? Разложите функции — эти устройства на ЕНТ путают чаще всего.
    !
    Ловушка ЕНТ

    Модем и роутер — разные устройства. Модем преобразует сигналы (цифровой ↔ аналоговый). Роутер выбирает маршрут пакетов и соединяет сети.

    6

    Из чего состоит сеть: аппаратные и программные средства

    наведите на схему

    Компьютерная сеть состоит из аппаратных и программных средств.

    • Абонентские системы: компьютеры, принтеры, сканеры.
    • Сетевое оборудование: сетевые адаптеры, концентраторы, мосты, маршрутизаторы.
    • Коммуникационные каналы: кабели, разъёмы, устройства передачи и приёма данных в беспроводных технологиях.
    • Программные средства: сетевые ОС (Windows, Unix, Linux) и сетевое программное обеспечение — драйверы сетевых адаптеров, протоколы, служба дистанционного доступа.

    Наведите на блок — подсветится группа и примеры.

    ИграРазложите по группам — на ЕНТ спрашивают «Сетевое оборудование».

    Три требования к сети

    Выключите любое требование — и посмотрите, что сломается.

    Сеть работает: есть соединения, протоколы и услуги

    Живая связь: устройство → функция

    ИграКакое устройство выполняет функцию?
    7

    Ловушки ЕНТ и итог

    повторите перед тестом
    Вопросы для самопроверкиПопробуйте ответить сами, потом нажмите на карточку.
    Итог за 30 секунд
    • Рабочая станция (клиент, узел) получает услуги; сервер обслуживает.
    • Сетевой адаптер — без него компьютер к сети не подключится.
    • MAC-адрес — уникальный адрес платы: 6 октетов, 48 бит, шестнадцатеричная система.
    • Коммутатор (switch) — шлёт данные адресату по MAC-адресу, его технология основана на принципе сетевого моста; концентратор (hub) — всем сразу: завышенный трафик, низкая защита.
    • Роутер — выбирает маршрут пакетов, соединяет сети разных протоколов.
    • Пакет — небольшой отрезок данных; протокол — правила общения в сети.
    • Модем — модуляция и демодуляция (цифровой ↔ аналоговый сигнал).
    • Доступ: широкополосный (постоянный) и коммутируемый (по телефонной линии).
    • Сетевые ОС: Windows, Unix, Linux. Требования к сети: соединения, протоколы, услуги.

    MAC-адреса, задержки связей и скорость пакетов в симуляции — учебные, схемы и модели упрощены.