CSE 1520 EXAM NOTES - Topic F.docx

18 Pages
Unlock Document

Electrical Engineering and Computer Science
EECS 1520
John Hofbauer

Topic F Chapter 15: Networks  Chapter goals: •Describe the core issues related to computer networks • List various types of networks and their characteristics • Explain various topologies of local­area networks • Explain why network technologies are best implemented as open systems •Compare and contrast various technologies for home Internet connections • Explain packet switching • Describe the basic roles of various network protocols • Explain the role of a firewall • Compare and contrast network hostnames and IP addresses • Explain the domain name system  Networking: • Computer network A collection of computing devices that are connected in various  ways in order to communicate and share resources o Usually, the connections between computers in a network are made using  physical wires or cables o However, some connections are wireless, using radio waves or infrared  signals o The generic term node or host refers to any device on a network • Data transfer rate : The speed with which data is moved from one place on a network  to another o Data transfer rate is a key issue in computer networks o Computer networks have opened up an entire frontier in the world of  computing called the client/server model • File server : A computer  that stores and  manages files for multiple  users on a network Figure 15.1 Client/Server interaction • Web server : A computer  dedicated to  responding to requests (from the browser client) for web pages  Types of Networks:  • Local­area network (LAN) A network that connects a relatively small number of  machines in a relatively close geographical area o Various configurations, called topologies, have been used to administer LANs  Ring topology A configuration that connects all nodes in a closed loop on  which messages travel in one direction  Star topology A configuration that centers around one node to which all  others are connected and through which all messages are sent  Bus topology All nodes are connected to a single communication line that  carries messages in both directions Figure 15.2 Various network topologies • A bus technology called Ethernet has become the industry standard for local­area  networks • Wide­area network (WAN) A network that connects two or more local­area networks  over a potentially large geographic distance o Often one particular node on a LAN is set up to serve as a gateway to handle all  communication going between that LAN and other networks o Communication between networks is called internetworking o The Internet, as we know it today, is essentially the ultimate wide­area network,  spanning the entire globe • Metropolitan­area network (MAN) The communication infrastructures that have been  developed in and around large cities Figure 15.1 Local­area networks connected across a distance to create a wide­area  network  Who Owns the Internet? o Well, nobody does. No single person or company owns the Internet or even  controls it entirely. As a wide­area network, it is made up of many smaller  networks. These smaller networks are often owned and managed by a person  or organization. The Internet, then, is really defined by how connections can  be made between these networks.  Internet Connections: • Internet backbone A set of high­speed networks that carry Internet traffic o These networks are provided by companies such as AT&T, GTE, and IBM •  Internet service provider (ISP) A company that provides other companies or  individuals with access to the Internet o There are various technologies available that you can use to connect a home  computer to the Internet  A phone modem converts computer data into an analog  audio signal for transfer over a telephone line, and then a modem at  the destination converts it back again into data  A digital subscriber line (DSL) uses regular copper phone  lines to transfer digital data to and from the phone company’s central  office  A cable modem uses the same line that your cable TV  signals come in on to transfer the data back and forth •  Broadband A connection in which transfer speeds are faster than 128 bits per second o DSL connections and cable modems are broadband connections o The speed for downloads (getting data from the Internet to your home  computer) may not be the same as uploads (sending data from your home  computer to the Internet)  Packet Switching: o To improve the efficiency of transferring information over a shared  communication line, messages are divided into fixed­sized, numbered packets o Network devices called routers are used to direct packets between networks Figure 15.4: Messages sent by packet switching  Open Systems: • Proprietary system A system that uses technologies kept private by a particular  commercial vendor One system couldn’t communicate with another, leading to the need for •  Interoperability The ability of software and hardware on multiple machines and from  multiple commercial vendors to communicate Leading to • Open systems Systems based on a common model of network architecture and a suite  of protocols used in its implementation o The International Organization for Standardization (ISO) established the  Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model o Each layer deals with a particular aspect of network communication Figure 15.5 The layers of the OSI Reference Model  Network Protocols: o Network protocols are layered such that each one relies on the protocols that  underlie it o Sometimes referred to as a protocol stack Figure 15.6 Layering of key network protocols  TCP/IP o TCP stands for Transmission Control Protocol  TCP software breaks messages into packets, hands them off to the IP  software for delivery, and then orders and reassembles the packets at  their destination o IP stands for Internet Protocol  IP software deals with the routing of packets through the maze of  interconnected networks to their final destination o UDP stands for User Datagram Protocol  It is an alternative to TCP   The main difference is that TCP is highly reliable, at the cost of  decreased performance, while UDP is less reliable, but generally faster  High Level Protocols:  o Other protocols build on the foundation established by the TCP/IP protocol  suite  Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)  File Transfer Protocol (FTP)  Telnet  Hyper Text Transfer Protocol (http)  Mime Types: o Related to the idea of network protocols and standardization is the concept of  a file’s MIME type  MIME stands for Multipurpose Internet Mail Extension  Based on a document’s MIME type, an application program can decide  how to deal with the data it is given Figure 15.7: Some protocols and the ports they use  Firewalls: • Firewall A machine and its software that serve as a special gateway to a network,  protecting it from inappropriate access o Filters the network traffic that comes in, checking the validity of the messages  as much as possible and perhaps denying some messages altogether o Enforces an organization’s access control policy Figure 15.8 A firewall protecting a LAN  Network Addresses: • Hostname A unique identification that specifies a particular computer on the Internet o For example matisse.csc.villanova.edu condor.develocorp.com o Network software translates a hostname into its corresponding IP address  For example • An IP address can be split into o network address, which specifies a specific network o host number, which specifies a particular machine in that network Figure 15.9 An IP address is stored in four bytes  Domain Name System: • A hostname consists of the computer name followed by the domain name   csc.villanova.edu is the domain name o A domain name is separated into two or more sections that specify the  organization, and possibly a subset of an organization, of which the computer is a  part o Two organizations can have a computer named the same thing because the  domain name makes it clear which one is being referred to • The very last section of the domain is called its top­level domain (TLD) name
More Less

Related notes for EECS 1520

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.