ИНТЕРНЕТ И ДРУГИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

ИНТЕРНЕТ И ДРУГИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Компьютерная сеть — это группа компьютеров, которые соединены между собой таким образом, чтобы был возможен обмен данными между ними. Работу компьютерных сетей обеспечивают компоненты трех основных типов: 1) компьютеры; 2) средства передачи, такие, как кабели, телефонные или радиолинии; 3) некоторая совокупность рабочих процедур, или протоколов. Компьютерные сети используются для получения доступа к удаленным компьютерам, передачи файлов данных от одного компьютера другому или пересылки электронной почты. Они обеспечивают широкий доступ к таким централизованным информационным службам, как каталоги библиотек или базы данных юридической либо медицинской информации, а также связь между предприятиями бизнеса, с одной стороны, и их заказчиками и поставщиками — с другой. Они обеспечивают также дальнюю двустороннюю персональную связь между отдельными абонентами. Предусматривается, кроме того, связь для систем заводской автоматики, банкоматов и терминалов розничной торговли. Компьютерные сети ускорили распространение информации в современном обществе. Доступ к таким источникам информации, как базы данных, электронные доски объявлений и глобальная служба WWW, может осуществляться почти мгновенно и притом с одновременной рассылкой электронных сообщений тысячам пользователей компьютеров.
См. также
ОРГТЕХНИКА И КАНЦЕЛЯРСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ;
КОМПЬЮТЕР;
ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ.
Типы сетей. Существуют компьютерные сети двух основных типов: локальные вычислительные сети (ЛВС) и территориальные сети.
ЛВС.

Такие сети имеют относительно небольшую протяженность (несколько километров или меньше) и обычно принадлежат какой-либо одной организации, например, предприятию бизнеса или университету. Для них характерны, как правило, множественный доступ и высокие скорости передачи данных. При разработке ЛВС главная проблема состоит в том, чтобы избежать столкновения посланного сообщения с сообщениями других компьютеров. Для решения этой проблемы применяются два способа: принцип состязательной конкуренции и эстафетная передача маркера доступа. Основной тип систем состязательного типа — это системы множественного доступа с анализом состояния канала и обнаружением столкновений (CSMA/CD). В системе CSMA/CD компьютеры совместно пользуются кабелем для передачи сообщений, предназначенных для вещания. Компьютеры прослушивают трафик («несущую») в кабеле и, прежде чем начать передачу, ждут, когда канал станет свободным. Если два компьютера начнут свои передачи одновременно, то будут происходить столкновения сообщений. Как только столкновение обнаруживается, компьютеры прекращают передачу и выжидают некоторый случайно выбранный интервал времени перед тем, как приступить к следующей попытке передачи. Компьютеры с высокой степенью вероятности выбирают разные временные интервалы, и поэтому какой-то из них начнет передачу первым и таким образом избежит повторного столкновения сообщений. В ЛВС с эстафетной передачей маркера доступа компьютеры включены в кольцо, и маркер посылается по кольцу от одного компьютера к следующему. Овладев маркером, компьютер приступает к передаче данных. Поскольку в каждый момент времени только один компьютер может владеть маркером, одновременные передачи, способные привести к столкновениям, исключаются. Два основных типа ЛВС с эстафетной передачей — это локальная сеть с маркерным кольцом, в которой передача между компьютерами происходит по непрерывному контуру, и эстафетная шина, по которой маркер передается в соответствии с некоторой последовательностью, что создает эффект маркерного кольца, сохраняя линейный режим работы кабеля.
Территориальные сети. Такие сети соединяют между собой территориально удаленные друг от друга компьютеры; по своей протяженности они могут быть региональными, общегосударственными или глобальными. Обычно они эксплуатируются как сети с открытым доступом или находятся под совместным управлением многих организаций. В территориальных сетях используется коммутируемая среда передачи, так что информация, посылаемая по таким сетям, прежде чем она достигнет своего пункта назначения, проходит через один или большее число промежуточных пунктов, называемых коммутаторами. Примерами коммутируемых сетей могут служить телефонная, телеграфная и почтовая системы. Территориальные сети обычно строят на базе существующих систем связи, хотя для них могут использоваться также выделенные микроволновые каналы, радиоканалы для связи с мобильными объектами и спутниковые каналы. В большинстве территориальных сетей применяют метод пакетной коммутации, при котором подлежащие передаче данные группируются в небольшие пакеты. Каждый пакет содержит в себе адреса посылающего и принимающего компьютеров, а также информацию для управления. Сеть использует эту информацию для отправки пакетов адресатам и их сборки в надлежащем порядке. Преимущество пересылки отдельных пакетов по сравнению с непрерывным процессом передачи состоит в том, что каналы связи можно в этом случае использовать более эффективно. Пакеты, приходящие по разным линиям от разных отправителей, могут вперемежку пересылаться по одному и тому же участку сети, так что пропускная способность сети не будет оставаться неиспользуемой, когда какой-либо из каналов не загружен. Кроме того, пакеты, приходящие по одной и той же линии, могут посылаться в свои пункты назначения по разным маршрутам, что позволяет распределять трафик по многим каналам и реагировать на неисправность в какой-либо части сети.

См. также ТЕЛЕФОН. Режим асинхронной передачи ATM — одна из форм пакетной коммутации. Благодаря ATM становится эффективным использование небольших пакетов фиксированного размера со скоростями передачи 1 Гбит/с и более. ATM допускает также интеграцию компьютерных данных с речевой информацией, видеоданными и другими типами трафика, предоставляя пользователям возможность определять, какое именно качество обслуживания им нужно. Для зависимой от времени информации, например звука и видео, можно использовать передачу с малым временем задержки, а для передачи информационных массивов пользоваться более медленными, но и более дешевыми каналами передачи. Разработчикам территориальных сетей приходится решать множество непростых технических задач. Каждый компьютер сети должен иметь собственный условный адрес, а сеть должна обладать возможностью переводить этот адрес в реальный физический. В коммутируемой сети между любыми двумя точками существует множество возможных маршрутов, так что коммутаторы должны располагать возможностью выбора подходящего маршрута. Одно из простых решений состоит в том, чтобы иметь на каждом коммутаторе таблицу маршрутизации, показывающую, какие исходящие линии приводят к тем или иным адресам. Однако таблицы фиксированных маршрутов не позволяют коммутаторам приспосабливаться к изменяющимся конфигурациям сети и условиям трафика. Широко используется более гибкая адаптивная система распределенной маршрутизации, в которой коммутаторы запрашивают своих соседей о наилучшем существующем на данный момент маршруте до каждого из пунктов назначения и соответствующим образом корректируют свои таблицы маршрутизации. Территориальные сети нуждаются также в средствах обнаружения и исправления ошибок, в том числе искаженных данных, потерянных пакетов и поврежденных компьютеров и коммутаторов. Рабочие процедуры (протоколы) имеют многослойную организацию, что позволяет упростить разработку сети. Самые нижние слои управляют электрическими соединениями; вышележащие слои определяют, как надо передавать информацию по отдельным звеньям сети, сетям межсоединений, устанавливать соединения между компьютерами и подготавливать данные для того или иного конкретного приложения, например для передачи файлов или электронной почты. Стандартизация разных слоев протоколов была одной из основных задач, которую пришлось решать программистам. Стандарты не только облегчают проектирование и разработку сетей, но и обеспечивают возможности использования компонентов, выпускаемых разными поставщиками, в одной и той же системе. Область, в которой стандарты имеют особенно важное значение, — это организация межсетевого взаимодействия, т.е. процесс соединения двух или большего числа сетей, позволяющий компьютерам одной сети обмениваться информацией с компьютерами другой сети. Сеть, связывающая между собой другие сети, является, таким образом, «сетью сетей». Интернет — глобальная система связанных между собой компьютерных сетей — самая старая и самая большая «сеть сетей» в мире. Чтобы «сеть сетей» работала, включенные в нее сети должны иметь по меньшей мере один протокол общего пользования. В сети Интернет это межсетевой протокол IP. Обычно он используется в паре с протоколом управления передачей TCP. Эта пара получивших широкое распространение протоколов известна как TCP/IP.

История сети Интернет. Интернет берет свое начало от экспериментальной компьютерной сети Арпанет, которая была создана управлением перспективных исследований и разработок министерства обороны США (ARPA). Управление ARPA рассчитывало, что его сеть сможет снизить расходы на вычисления, предоставляя исследователям доступ к совместному использованию компьютерных ресурсов и способствуя сотрудничеству между исследователями, находящимися в разных местах. ARPA приступило к работе над проектом сети в 1969, и несколько подрядчиков из университетских и промышленных кругов спроектировали, изготовили и испытали аппаратные средства и программное обеспечение для этой сети. Проект Арпанет внес значительный вклад в практику создания сетей. Так, была продемонстрирована эффективность метода пакетной коммутации; было установлено, что компьютеры разных типов можно объединять в одну сеть; были решены проблемы создания распределенных сетей, в частности проблема маршрутизации; было разработано много важных протоколов. На гребне успеха Арпанет управление ARPA начало разрабатывать другие экспериментальные сети с использованием радио- и спутниковой связи. В то время еще не существовало простого способа для соединения столь различных сетей. Поэтому в 1973 ARPA приступило к разработке системы протоколов TCP/IP, что сделало возможным обмен данными между сетями разных типов. Арпанет и присоединенные к ней другие сети, использующие протоколы TCP/IP, в целом стали известны под названием Интернет. ARPA сделало эти протоколы доступными для других групп, желающих создавать сети, и данный стандарт получил широкое признание. Сеть Интернет была горячо принята учеными, сотрудничавшими с ARPA и стремившимися к обмену информацией и идеями со своими далекими коллегами. Эта атмосфера вдохновляла на создание новых сетей, и в 1985 Национальный научный фонд NSF начал строить сеть NSFNET для объединения своих суперкомпьютерных центров. В начале 1990-х годов правительство США решило передать административное управление сетью Интернет в руки частных лиц. Это способствовало расширению круга коммерческих поставщиков и потребителей услуг сети Интернет, которая вскоре связала между собой миллионы компьютеров и сотни миллионов людей во всем мире.
«Всемирная паутина». Одной из наиболее популярных служб, возникших на базе сети Интернет, стала «Всемирная паутина» WWW (World Wide Web). Типичная «Web-страница» представляет собой полный экран текстовой и графической информации, связанной с некоторым конкретным предметом или вопросом. Ключевые слова и (или) изображения на такой странице выделены. Если пользователь выбирает один из таких выделенных элементов, то на экране воспроизводится новая страница, посвященная выбранному слову или изображению. Пользователь может, следуя таким ссылкам, продолжить вывод на экран новых страниц. Программа, которая осуществляет поиск, выборку и воспроизведение Web-страниц, называется браузером, а компьютеры, хранящие информацию, — Web-серверами. Концепцию «паутины» разработал в 1990 Т. Бернерс-Ли в Европейском центре ядерных исследований ЦЕРН в Женеве (Швейцария). Он хотел создать систему, которая помогала бы ученым сотрудничать, применяя упрощенные способы создания и использования мультимедиа-информации. Систему связей (ссылок) между документами называют гипертекстом. Для создания системы гипермедиа «паутина» сочетает гипертекст с мультимедиа (текст, изображения, звук и видео). Совместное пользование информацией, содержащейся в «паутине», стало возможным благодаря применению для создания Web-страниц общего языка, получившего название гипертекстового языка описания документов HTML, общего протокола для обмена информацией, названного гипертекстовым транспортным протоколом HTTP, и стандартного формата адресов (унифицированного указателя ресурсов) URL. Важным достоинством URL является то, что он может работать с любым протоколом, а не только с HTTP; отсюда следует, что «Всемирная паутина» спроектирована так, чтобы ее можно было использовать со всеми существующими и будущими сетевыми службами. «Паутина» приобрела в ЦЕРНе исключительно высокую популярность и вскоре появилась в других научно-исследовательских центрах, включая национальный центр США по применениям суперкомпьютерных вычислений NCSA. В 1993 группа сотрудников NCSA, возглавляемая М.Эндрессеном, начала разработку улучшенного Web-браузера, получившего название «Мозаик». «Мозаик» мог работать на большинстве типов рабочих станций и персональных компьютеров. Бесплатный доступ к этой программе просмотра сделал «паутину» исключительно популярной, и число обращений к сети начало расти с феноменальной скоростью. За несколько месяцев количество используемых экземпляров «Мозаик» превысило миллион, а трафик WWW вырос в 10 тыс. раз. Эндрессен и его группа ушли из NCSA, чтобы работать над коммерческой версией «Мозаик». Затем появились и другие коммерческие браузеры, способствовавшие быстрому росту и развитию «Всемирной паутины». Спектр пользователей WWW довольно широк. Ее мультимедиа-возможности удобны для астрономов, заинтересованных в совместных наблюдениях за кометами, для математиков привлекательны воспроизводимые на экране геометрические фигуры, а для биологов — доступ к обширным базам данных по белкам. Благодаря тем же средствам стали возможными «виртуальные туры», посвященные осмотру коллекций произведений искусств в разных музеях. Такие государственные организации, как НАСА, Смитсоновский институт и Библиотека Конгресса используют WWW для публикации текстовой информации и изображений. Корпорации размещают в узлах WWW рекламу, информацию о продаже аппаратных или программных продуктов и принимают заказы. Для индивидуальных пользователей, располагающих собственными компьютерными идентификаторами, наиболее увлекательным представляется создание своих «базовых Web-страниц», открывающих новые возможности для самовыражения и совместного пользования информацией.
ЛИТЕРАТУРА
Крол Э. Все об Internet. Киев, 1995 Хоффман П. Internet: краткий справочник. М., 1995 Зельднер Г. и др. Компьютер на связи. М., 1996

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

• МЕЖДУНАРОДНОЕ АГЕНТСТВО ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
• СВАЙНЫЕ ПОСТРОЙКИ

Смотреть что такое «ИНТЕРНЕТ И ДРУГИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ» в других словарях:

• Интернет — (англ. Internet, МФА: [ˈɪn.tə.net][1])  всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе IP и маршрутизации IP пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для… …   Википедия

• КОМПЬЮТЕРНЫЕ ПРЕСТУПЛЕНИЯ — любое противоправное действие, при котором компьютер выступает либо как объект, против которого совершается преступление, либо как инструмент, используемый для совершения преступных действий. К компьютерным преступлениям относится широкий круг… …   Энциклопедия Кольера

• Интернет в Белоруссии — В Беларуси действуют множество компаний посредников, оказывающих услуги по доступу в Интернет как физическим лицам, так и корпоративным клиентам. 1 февраля 2010 года Президентом Республики Беларусь[1] был подписан «Указ № 60 „О мерах по… …   Википедия

• Интернет Узбекистана — Узнет  узбекская часть сети Интернет. Узбекский домен 1995 года, но компьютерные сети (в первую очередь Фидонет) появились на узбекской территории ещё раньше.[1] По примерным оценкам, количество пользователей Интернета в 2007 году Узбекистане… …   Википедия

• Интернет в Узбекистане — Узнет  узбекская часть сети Интернет. Узбекский домен 1995 года, но компьютерные сети (в первую очередь Фидонет) появились на узбекской территории ещё раньше.[1] По примерным оценкам, количество пользователей Интернета в 2007 году Узбекистане… …   Википедия

• Компьютерные вирусы — Компьютерный вирус разновидность компьютерных программ, отличительной особенностью которой является способность к размножению (саморепликация). В дополнение к этому вирусы могут повредить или полностью уничтожить все файлы и данные,… …   Википедия

• Интернет-сленг — Компьютерный сленг разновидность сленга, используемого как профессиональной группой IT специалистов, так и другими пользователями компьютеров. История Появление терминов Бурный рост со второй половины XX века компьютерных технологий, и, в… …   Википедия

• Компьютерные шахматы — Эту страницу предлагается объединить с Шахматная программа. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К объединению/20 декабря 2011. Обс …   Википедия

• ИНТЕРНЕТ-МАРКЕТИНГ — философия, стратегия и инструментарий информационной маркетинговой деятельности и взаимодействия в компьютерных сетях, взятые в комплексе и позволяющие исследовать рынок и его сегменты, продвигать, продавать и покупать товары, идеи и услуги,… …   Маркетинг. Большой толковый словарь

• Анонимные сети — Анонимные сети  компьютерные сети, созданные для достижения анонимности в Интернете и работающие поверх глобальной сети. Специфика таких сетей заключается в том, что разработчики вынуждены идти на компромисс между степенью защиты и лёгкостью …   Википедия

15. Компьютерные сети. Понятие Internet

Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи и оснащенных коммуникационным оборудованием и ПО.

Коммуникационное, или сетевое, оборудование — это периферийные устройства, которые осуществляют преобразование сигналов, используемых в компьютере, в сигналы, передаваемые по линиям связи, и наоборот.

Такими устройствами являются модемы или сетевые адаптеры. Модемы применяются в случаях использования телефонных линий связи, сетевые адаптеры — других линий связи. Слово «модем» — сокращенная комбинация слов МОдулятор/ДЕМодулятор. Модемы могут находиться внутри системного блока на материнской плате (встроенный модем) или в отдельном корпусе и подсоединяться к компьютеру. * является как устройством ввода, так и устройством вывода информации. Важной характеристикой модема является скорость передачи данных. Эта величина измеряется количеством битов, передаваемых в секунду, слотов Сетевой адаптер (карта) представляет собой плату, помещаемую в один ИЗ слотов материнской платы, и имеет порт для подключения компьютера к линиям связи. Так же, как и модем, сетевая карта характеризуется скоростью передачи информации, измеряемо в бит/сек.

Коммуникационное, или сетевое, ПО — это набор программ, обеспечивающих работу сетевого оборудования и обмен информацией между компьютерами в сети.

Компьютерные сети делятся на локальные и глобальные.

Локальная сеть объединяет компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольких зданиях. Размер локальной сети не превышает нескольких километров.

Локальная сеть создается для обмена информацией между компьютерами и совместного использования ресурсов сети.

Ресурсами сети могут быть принтеры, сканеры, дисковые накопители большой

емкости, устройства резервного копирования информации и т.п.

Рабочая станция — это персональный компьютер, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему. Но при этом пользователю доступны ресурсы сети.

Сервер сети — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определенные услуги, например хранение данных общего пользования, печать заданий, обработку запроса к СУБД, удаленную обработку заданий и т.д.

Глобальные сети объединяют компьютеры, которые могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга. В общем случае компьютер может находиться в любой точке земного шара. В глобальных сетях все чаще используются системы спутниковой связи, что значительно расширяет их масштабы и возможности. Самой большой в мире глобальной сетью является Internet. Она охватывает все континенты Земли.

Понятие Internet

Internet — это общемировая совокупность сетей, связывающая между собой миллионы компьютеров. Интернет представляет собой как бы «пространство», внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных. В Интернете информация перемещается между компьютерами, составляющими, узлы сети и может храниться на их жестких дисках заданное время. Маршрутизаторы Internet автоматически выбирают оптимальный маршрут для доставки пакетов данных до места назначения. Доступ к Internet может получить любой пользователь компьютера, на котором установлен модем и необходимое ПО. Для подключения к Internet частных лиц, школ, институтов и любых других учреждений существуют специальные организации провайдеры (от англ. обеспечивать) услуг Internet.

Для того, чтобы все компьютеры сети «понимали» друг друга, они должны соблюдать единый набор правил, определяющий способ обмена информацией. Такой набор правил называется протоколом. В настоящее время применяется протокол ТСР/IР, разработанный в 1983 году. Дата его создания считается днем рождения 1п1егпе1. Фактически ТСР/IР это два протокола: 1Р (межсетевой протокол) и ТСР (протокол управления передачей). Службы Internet:

-электронная почта — пересылка электронных писем;

— телеконференции обмен мнениями с помощью электронных писем по определенным темам;

-серверы новостей — они рассылают новости по тем или иным темам в виде электронных писем;

-файловые серверы (или FТР-серверы) — хранилища файлов. На них хранятся тексты документов, программы, тексты книг и т.д.;

-службы поиска позволяют найти нужный документ на включенных в Internet FТР-серверах. Поиск может вестись по ключевым словам и другим характеристикам документа.

В начале 90-х годов появилась и широко внедрилась в сети Internet новая служба (или подсистема) — World Wide Web , в буквальном переводе — всемирная паутина (WWW или Web).

World Wide Web – это единое информационное пространство, состоящее из взаимосвязанных электронных документов, хранящихся на wеЬ-серверах. Отдельные документы называют web-страницами.

Группы тематически объединенных web-страниц называют Wеb-узлами. Один физический сервер может содержать достаточно много wеb-узлов, каждому из

которых, как правило, отводится отдельный каталог на жестком диске сервера.

Программы для просмотра web-страниц называют браузерами, web-документы также называют НТМL-документами или документами в формате НТМL.

компьютерные сети и интернет технологии (6 часа).

Конспект лекции:

5.1 Общие сведения о сетях, предпосылки и необходимость сетевого взаимодействия компьютеров. Глобальные и локальные сети. Базовые технологии, протоколы и стандарты локальных сетей. Аппаратура и характеристика линий связи. Способы передачи данных (асинхронная, синхронная, симплексная, дуплексная). (2 часа).

Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, между которыми возможен информационный обмен без промежуточных носителей информации. Для создания сети входящие в нее компьютеры должны быть связаны каналами передачи информации — каналами связи, а на компьютерах должно быть установлено специальное программное обеспечение, организующее работу в сети, программы управления связью. Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций и др.) и соединяющих их ветвей.

Ветвь сети — это путь, соединяющий два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

• оконечный узел — расположен в конце только одной ветви;

• промежуточный узел — расположен на концах более чем одной ветви;

• смежный узел — такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Компьютеры могут объединяться в сеть разными способами.

Способ соединения компьютеров в сеть называется её топологией.  

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

Линейная сеть. Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

Полносвязанная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами. Важнейшая характеристика компьютерной сети — её архитектура.

Архитектура сети — это реализованная структура сети передачи данных, определяющая её топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, её адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.  

Наиболее распространённые архитектуры:

• Ethernet (англ. ether — эфир) — широковещательная сеть. Это значит, что все станции сети могут принимать все сообщения. Топология — линейная или звездообразная. Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.

• Arcnet (Attached Resource Computer Network — компьютерная сеть соединённых ресурсов) — широковещательная сеть. Физическая топология — дерево. Скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.

• Token Ring (эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера) — кольцевая сеть, в которой принцип передачи данных основан на том, что каждый узел кольца ожидает прибытия некоторой короткой уникальной последовательности битов — маркера — из смежного предыдущего узла. Поступление маркера указывает на то, что можно передавать сообщение из данного узла дальше по ходу потока. Скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.

• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям. Скорость передачи — 100 Мбит/сек. Топология — двойное кольцо или смешанная (с включением звездообразных или древовидных подсетей). Максимальное количество станций в сети — 1000. Очень высокая стоимость оборудования.

• АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — перспективная, пока ещё очень дорогая архитектура, обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям. Скорость передачи до 2,5 Гбит/сек. Линии связи оптические.

Простейшая компьютерная сеть образуется при соединении двух недалеко отстоящих друг от друга компьютеров ( в пределах 10-20м) с помощью специального кабеля, называемого нуль модемом,, который подключается к последовательным или параллельным портам обоих компьютеров. Такое временное соединение называется прямым компьютерным соединением (ПКС). Оно может быть установлено, а затем снято любым конечным пользователем. В настоящее время получают развитие инфракрасные порты, позволяющие организовать указанный вид соединения напрямую без кабеля. ПКС используется в основном для обмена информацией между портативным и стационарным персональным компьютером, например, офиса, хотя такой обмен возможен и между двумя стационарными ПК.

Локальная вычислительная сеть. Расположенные на небольшом расстоянии компьютеры (на удалении в пределах 50-100м внутри одного или соседних зданий), между которыми необходимо организовать постоянный информационный обмен, стационарно соединяются специально предназначенными для этих целей кабелями. Сеть указанного типа называется локально вычислительной сетью (ЛВС) или LAN- Local Area Net.

Физически выделенные каналы могут реализоваться с помощью телефонных каналов или оптических кабелей, а также с помощью спутниковых или радиоканалов. С помощью выделеленных каналов обычно соединяются удаленные компьютеры одной организации. Сети, связывающие значительно удаленные компьютеры, называются распределенными. Доступ к распределенным сетям организаций ограничен определенным кругом лиц, для которых работа а таких сетях связана с выполнением их должностных обязанностей. По своему функциональному назначению, сети подобного типа эквивалентны локальным называются региональными или metropolitan Area Net – MAN.

Региональная сеть организации, в которой создана специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная поста, факс, совместная работа над документами), называется корпоративной.

Глобальная сеть. Сеть компьютеров, распределенных по всему миру и постоянно связанных каналами очень высокой пропускной способностью, на которых имеется большой объем разнообразной информации, доступной на коммерческой основе всем желающим, называется глобальной сетью или Wide Area Net- WAN. Наиболее известным представителем таких сетей является Интернет, хотя имеются и другие глобальные сети (MSN – Microsoft on Line, America on Line и др.).

Есть три основных способа организации межкомпьютерной связи:

• объединение двух рядом расположенных компьютеров через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;

• передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;

• объединение компьютеров в компьютерную сеть.

Часто при организации связи между двумя компьютерами за одним компьютером закрепляется роль поставщика ресурсов (программ, данных и т.д.), а за другим — роль пользователя этих ресурсов. В этом случае первый компьютер называется сервером, а второй — клиентом или рабочей станцией. Работать можно только на компьютере-клиенте под управлением специального программного обеспечения.

Сервер (англ. serve — обслуживать) — это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).  

Клиент (иначе, рабочая станция) — любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера.  

Сетевой сервер HP LD PRO

Например, сервером может быть мощный компьютер, на котором размещается центральная база данных, а клиентом — обычный компьютер, программы которого по мере необходимости запрашивают данные с сервера. В некоторых случаях компьютер может быть одновременно и клиентом, и сервером. Это значит, что он может предоставлять свои ресурсы и хранимые данные другим компьютерам и одновременно использовать их ресурсы и данные.

Клиентом также называют прикладную программу, которая от имени пользователя получает услуги сервера. Соответственно, программное обеспечение, которое позволяет компьютеру предоставлять услуги другому компьютеру, называют сервером — так же, как и сам компьютер.

Связь с помощью телефонной сети. Временная связь между удаленными ПК с помощью обычной телефонной сети через АТС может быть установлена с помощью устройства , называемого модемом (факс – модемом). Такой способ связи называется связью по коммутируемому каналу. С помощью модема можно организовать информационный обмен между «обычными компьютерами», можно подключиться к локальной сети офиса или к глобальной сети.

Наряду с сетями, объединяющими несколько компьютеров, существуют сети терминалов , или терминальные сети, связывающие мощные компьютеры (мэйнфреймы) со специальными устройствами – терминалами, которые могут быть достаточно сложными , но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Примерами терминальных устройств и терминальных сетей могут служить сеть банкоматов, сеть кассовых аппаратов в магазинах и др. Хотя терминальные сети достаточно распространены, строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

Для соединения между собой устройств сети, используется специальное оборудование:

• Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки; оптоволоконные; кабели на витых парах, образованные двумя переплетёнными друг с другом проводами, и др.).

• Коннекторы (соединители) для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезков кабеля.

• Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

• Трансиверы повышают уровень качества передачи данных по кабелю, отвечают за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.

• Хабы (концентраторы) и коммутирующие хабы (коммутаторы) расширяют топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:

Мост (англ. Bridge) — связывает две локальные сети. Передаёт данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.

Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.

Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.

Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.

Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам.

Беспроводные сети используются там, где прокладка кабелей затруднена, нецелесообразна или просто невозможна. Например, в исторических зданиях, промышленных помещениях с металлическим или железобетонным полом, в офисах, полученных в краткосрочную аренду, на складах, выставках, конференциях и т.п.

Топология «Все-Со-Всеми»

В этих случаях сеть реализуется при помощи сетевых радио-адаптеров, снабжённых всенаправленными антеннами и использующих в качестве среды передачи информации радиоволны. Такая сеть реализуется топологией “Все-Со-Всеми” и работоспособна при дальности 50–200 м.

Для связи между беспроводной и кабельной частями сети используется специальное устройство, называемое точкой входа (или радиомостом). Можно использовать и обычный компьютер, в котором установлены два сетевых адаптера — беспроводной и кабельный.

Топология «точка-точка»

Другой важной областью применения беспроводных сетей является организация связи между удалёнными сегментами локальных сетей при отсутствии инфраструктуры передачи данных (кабельных сетей общего доступа, высококачественных телефонных линий и др.), что типично для нашей страны. В этом случае для наведения беспроводных мостов между двумя удалёнными сегментами используются радиомосты с антенной направленного типа.

Топология типа «звезда»

Если в сеть нужно объединить несколько сегментов, то используется топология типа “звезда”. При этом в центральном узле устанавливается всенаправленная антенна, а удалённых узлах — направленные. Сети звездообразной топологии могут образовывать сети разнообразной конфигурации.

Сетевая магистраль с беспроводным доступом позволяет отказаться от использования медленных модемов.

Основная литература: [1] – 1-638 c, [2] 1- 432 c.

Дополнительная литература: [14] – c, [15] – c.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение межкомпьютерной связи?

2. Опишите технологию «клиент–сервер».

3. Каким образом преодолевается проблема несовместимости интерфейсов в компьютерных сетях?

4. Что такое протокол коммуникации?

5. Почему данные передаются при помощи пакетов?

6. Охарактеризуйте основные виды сетевых топологий.

7. Назовите характеристики распространённых сетевых архитектур.

8. Дайте краткую характеристику специального сетевого оборудования.

9. В каких областях и с какой целью применяются локальные сети?

10. Перечислите основные сервисы сети Интернет.

Глобальные компьютерные сети

3.1 Характеристика глобальных компьютерных сетей

Первоначально глобальные сети решали задачу доступа удаленных ЭВМ и терминалов к мощным ЭВМ, которые назывались host-компьютер (часто используют термин сервер). Такие подключения осуществлялись через коммутируемые или некоммутируемые каналы телефонных сетей или через спутниковые выделенные сети передачи данных, например, сети, работающие по протоколу Х.25.

Для подключения к таким сетям передачи данных использовались модемы, работающие под управлением специальных телекоммуникационных программ, таких как BITCOM, COMIT, PROCOM, MITEZ и т.д. Эти программы, работая под операционной системой MS-DOS, обеспечивали установление соединения с удаленным компьютером и обмен с ним информацией.

С закатом эры MS-DOS их место занимает встроенное в операционные системы коммуникационное программное обеспечение. Примером могут служить средства Windows95 или удаленный доступ (RAS) в WindowsNT.

В настоящее время все реже используются подключенные к глобальным сетям одиночные компьютеры. Это в основном домашние ПК. В основной массе абонентами компьютерных сетей являются компьютеры, включенные в локальные вычислительные сети (ЛВС), и поэтому часто решается задача организации взаимодействия нескольких удаленных локальных вычислительных сетей. При этом требуется обеспечить удаленному компьютеру связь с любым компьютером удаленной локальной сети, и, наоборот, любому компьютеру ЛВС с удаленным компьютером. Последнее становится весьма актуальным при расширении парка домашних и персональных компьютеров.

В России крупнейшими глобальными сетями считаются Спринт сеть (современное название Global One), сеть Инфотел, сети Роснет и Роспак, работающие по протоколу Х.25, а также сети Relcom и Internet, работающие по протоколу TCP/IP.

В качестве сетевого оборудования применяются центры коммутации, которые для сетей Х.25 часто исполняются как специализированные устройства фирм-производителей Siemens, Telenet, Alcatel, Ericsson и др., а для сети с TCP/IP используются маршрутизаторы фирм Cisco и Decnis. Структура сетей показана на рисунке 6.

Рисунок 6 — Принцип объединения компьютеров в глобальных сетях.

3.2 Сеть Internet

Internet является старейшей глобальной сетью. Internet предоставляет различные способы взаимодействия удаленных компьютеров и совместного использования распределенных услуг и информационных ресурсов.

Internet работает по протоколу TCP/IP. Основным «продуктом», который вы можете найти в Internet, является информация. Эта информация собрана в файлы, которые хранятся на хост-компьютерах, и она может быть представлена в различных форматах. Формат данных зависит от того, каким сетевым сервисом вы воспользовались, и какие возможности по отображению информации есть на ПК. Любой компьютер, который поддерживает протоколы TCP/IP, может выступать в качестве хост-компьютера.

Ключом к получению информации в Internet являются адреса ресурсов. Вам придется использовать почтовые адреса (mail addresses) при пересылке сообщений по электронной почте своим коллегам и адреса хост-компьютеров (host names) для соединения с ними и для получения файлов с информацией.

Одним из недостатков передачи данных по сети Internet является недостаточная защита информации.

Услуги Internet.

1. Передача файлов по протоколу FTP. Информационный сервис, основанный на передаче файлов с использованием протокола FTP (протокол передачи файлов).

2. Поиск файлов с помощью системы Archie. Archie – первая поисковая система необходима для нахождения нужной информации, разбросанной по Internet.

3. Электронная почта. ЭП – это вид сетевого сервиса. ЭП предусматривает передачу сообщений от одного пользователя, имеющего определенный компьютерный адрес, к другому. Она позволяет быстро связаться друг с другом.

4. Списки рассылки. Список рассылки – это средство, предоставляющее возможность вести дискуссию группе пользователей, имеющих общие интересы.

5. Телеконференции. Телеконференции в Internet предоставляют возможность вести дискуссии (при помощи сообщений) по тысячам размещенных тем.

Возможности сети Internet.

Интернет представляет собой глобальную компьютерную сеть, содержащую гигантский объем информации по любой тематике, доступной на коммерческой основе для всех желающих, и предоставляющую большой спектр информационных услуг. В настоящее время Интернет представляет собой объединение более 40 000 различных локальных сетей, за что она получила название сеть сетей. Каждая локальная сеть называется узлом или сайтом, а юридическое лицо, обеспечивающее работу сайта – провайдером. Сайт состоит из нескольких компьютеров – серверов, каждый из которых предназначен для хранения информации определенного типа и в определенном формате. Каждый сайт и сервер на сайте имеют уникальные имена, посредствам которых они идентифицируются в Интернет.

Для подключения в Интернет пользователь должен заключить контракт на обслуживание с одним из провайдеров в его регионе.

Доступ к информационным ресурсам.

Имеется несколько видов информационных ресурсов в Интернет, различающихся характером информации, способом ее организации, методами работы с ней. Каждый вид информации хранится на сервере соответствующего типа, называемых по типу хранимой информации. Для каждой информационной системы существуют свои средства поиска необходимой информации во всей сети Интернет по ключевым словам. В Интернет работают следующие информационные системы:

• World Wide Web (WWW) – Всемирная информационная паутина. Эта система в настоящее время является наиболее популярной и динамично развивающейся. Информация в WWW состоит из страниц (документов). Страницы могут содержать графику, сопровождаться анимацией изображений и звуком, воспроизводимым непосредственно в процессе поступления информации на экран пользователя. Информация в WWW организована в форме гипертекста. Это означает, что в документе существуют специальные элементы – текст или рисунки, называемые гипертекстовыми ссылками (или просто ссылками), щелчок мышью на которых выводит на экран другой документ, на который указывает данная ссылка. При этом новый документ может храниться на совершенно другом сайте, возможно, расположенном в другом конце земного шара.

• Gopher-система. Эта система является предшественником WWW и сейчас утрачивает свое значение, хотя пока и поддерживается в Интернет. Просмотр информации на Gopher-сервере организуется с помощью древовидного меню, аналогичного меню в приложениях Windows или аналогично дереву каталогов (папок) файловой системы. Меню верхнего уровня состоит из перечня крупных тем, например, экономика, культура, медицина и др. Меню следующих уровней детализируют выбранный элемент меню предыдущего уровня. Конечным пунктом движения вниз по дереву (листом дерева) служит документ аналогично тому, как конечным элементом в дереве каталогов является файл.

• FTP (File Transfer Protocol) – система, служащая для пересылки файлов. Работа с системой аналогична работе с системой NC. Файлы становятся доступными для работы (чтение, исполнения) только после копирования на собственный компьютер. Хотя пересылка файлов может быть выполнена с помощью WWW, FTP-системы продолжают оставаться весьма популярными ввиду их быстродействия и простоты использования.

Адресация и протоколы в Интернет.

Компьютер, подключенный к Интернет, и использующий для связи с другими компьютерами сети специальный протокол TCP/IP, называется хостом. Для идентификации каждого хоста в сети имеются следующие два способа адресации, всегда действующие совместно.

Первый способ адресации, называемый IP-адресом, аналогичен телефонному номеру. IP-адрес хоста назначается провайдером, состоит из четырех групп десятичных цифр (четырех байтов), разделенных точками, заканчивается точкой.

Аналогично телефонам, каждый компьютер в Интернет должен иметь уникальный IP-адрес. Обычно пользователь свой IP-адрес не использует. Неудобство IP-адреса состоит в его безликости, отсутствии смысловой характеристики хоста и потому трудной запоминаемости.

Второй способ идентификации компьютеров называется системой доменных имен, именуемой DNS (Domain Naming System).

DNS-имена назначаются провайдером и, например, имеет вид:

win.smtp.dol.ru.

Приведенное выше доменное имя состоит из четырех, разделенных точками, простых доменов (или просто доменов). Число простых доменов в полном доменном имени может быть произвольным. Каждый из простых доменов характеризует некоторое множество компьютеров. Домены в имени вложены друг в друга, так что любой домен (кроме последнего) представляет собой подмножество домена, следующего за ним справа. Так, в приведенном примере DNS-имени домены имеют следующий смысл:

ru – домены страны, в данном случае обозначает все домены в России;

dol – домен провайдера, в данном случае обозначает компьютеры, локальной сети российской фирмы Demos;

smtp – домен группы серверов Demos, обслуживающих систему электронной почты;

win – имя конкретного компьютера из группы smtp.

Таким образом, по всей организации и внутренней структуре DNS-система напоминает полный путь к конкретному файлу в дереве каталогов и файлов. Одно из различий состоит в том, что домен более высокого уровня в DNS-имени находится правее. Так же, как и IP-адрес, DNS-имя должно однозначно идентифицировать компьютер в Интернет. Полное доменное имя должно заканчиваться точкой.

Протокол Frame Relay (FR).

Frame Relay – это протокол, который описывает интерфейс доступа к сетям быстрой коммутации пакетов. Он позволяет эффективно передавать крайне неравномерно распределенный по времени трафик и обеспечивает высокие скорости прохождения информации через сеть, малые времена задержек и рациональное использование полосы пропускания.

По сетям FR возможна передача не только собственно данных, но и также оцифрованного голоса.

Согласно семиуровневой модели взаимодействия открытых систем OSI, FR – протокол второго уровня. Однако он не выполняет некоторых функций, обязательных для протоколов этого уровня, но выполняет функции протоколов сетевого уровня. В то же время FR позволяет устанавливать соединение через сеть, что в соответствии с OSI, относится к функции протоколов третьего уровня.

Компьютерные сети: виды, функции, топология

О том, что весь современный мир представляет собой гигантскую виртуальную паутину известно, пожалуй, каждому школьнику. Времена, когда обмен информацией осуществлялся по принципу «из рук в руки», а основным носителем данных была проштампованная бумажная папочка, остались в далеком прошлом, теперь же бесчисленные виртуальные магистрали соединяют все точки планеты в единую информационную систему – компьютерную сеть передачи данных.

Что такое компьютерная сеть?

В общем смысле компьютерная сеть передачи данных – это система связи различной вычислительной техники (в т.ч. ПК и пользовательской оргтехники), необходимая для автоматического обмена данными между конечными пользователями, а также удаленного управления функциональными узлами и программным обеспечением данной сети.

Способов классификации компьютерных сетей великое множество (по архитектуре, типу среды передачи, сетевым операционным системам и т.д.), однако углубляться в дебри теории сетевых технологий мы не станем: особо любознательные пользователи всегда смогут найти данную информацию в учебной литературе. Здесь же мы ограничимся простейшей классификацией сетей в зависимости от их протяженности.

Итак, компьютерные сети по территориальному признаку делятся на локальные и глобальные:

Глобальная компьютерная сеть – это сеть передачи данных, охватывающая весь мир (или отдельные крупные регионы) и объединяющая неограниченное число несвязанных абонентов.

Локальная компьютерная сеть – это совокупность соединенных каналами связи ПК и сетевого оборудования, предназначенная для передачи данных конечному числу пользователей. К слову, термин «локальная сеть» был присвоен системе в те времена, когда возможности оборудования не позволяли организовать подобную связь для удаленных на большие расстояния абонентов, ныне же локальные компьютерные сети используются как для организации местной связи (в пределах одного здания или организации), так и охватывают целые города, регионы и даже страны.

Виды компьютерных сетей

По способу организации связи между абонентами топология компьютерных сетей выделяет следующие схемы локальных сетей:

Где узлами сети выступают компьютеры, оргтехника и различное сетевое оборудование.

Более сложные топологии (такие, как древовидная сеть, ячеистая сеть и т.д.) строятся путем различных соединений трех элементарных видов локальной сети.

Функции локальных сетей

О предназначении глобальных сетей и том, какую пользу миру несет интернет, мы рассказывать не станем: основные функции всемирной паутины и так прекрасно известны каждому пользователю, а подробному описанию всех возможностей сети можно посвятить не одну книгу.

При этом домашние сети незаслуженно обделены информационным вниманием, и многие пользователи не понимают, зачем вообще им нужна локальная сеть.

Итак, основные функции локальной сети:

• — Оптимизация рабочего процесса. Так, домашняя локальная сеть, организованная, например, в офисе, обеспечивает всем его сотрудникам возможность дистанционного обмена данными, а также совместного использования всех видов оргтехники;
• — Общение. Конечно, полностью заменить «интернет-коннектинг» локальные сети не смогут, но в тех случаях, когда требуется организовать собственный, закрытый от внешних пользователей, канал связи (например, форум сотрудников корпорации) локальные сети просто незаменимы;

• — Возможность удаленного администрирования. Так, корпоративная локальная сеть позволяет одному специалисту оказывать техническую поддержку нескольких десятков различных устройств;
• — Экономия. Согласитесь, логичнее единожды оплатить подключение к интернету и обеспечить всем сотрудникам организации (пользовательским устройствам) возможность свободного доступа, чем проплачивать доступ к всемирной паутине каждому сотруднику (гаджету) индивидуально;
• — Игры, безопасность обмена данными, пользовательский комфорт и многое другое.

Таким образом, локальная сеть — весьма и весьма полезный инструмент в любой сфере деятельности. По сути, именно локальные сети заменили всем известную «голубиную почту» как на любом предприятии, так и между друзьями-знакомыми (ведь это куда более функциональная альтернатива перестукивания по батарее и сигналов типа «кактус» на подоконнике). И наши уроки помогут вам не только создать локальную сеть с нуля своими руками, но и решить куда более сложные вопросы администрирования корпоративных сетей и настройки разных видов сетевого оборудования.

19.Компьютерные сети. Классификация сетей. Локальные вычислительные сети. Назначение, возможности локальных сетей.

Локальные вычислительные сети.

Под Локальной вычислительной сетью (ЛВС, LAN — Lokal Area Network) понимают совместное подключение отдельных компьютеров (рабочих станций) к каналу передачи данных. Понятие ЛВС относится к географически ограниченным реализациям, в которых несколько рабочих станций связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. ЛВС включает в себя кабельную локальную сеть ЛВС или СКС, активное сетевое оборудование и компьютеры различного назначения.

Преимущества объединения компьютеров в локальные вычислительные сети следующие:

• Совместное использование технических средств позволяет повысить эффективность владения периферийными устройствами — хранилищами данных, принтерами, сканерами, факсами, модемами.

• Управление Данными в сети предоставляет возможность совместного доступа и использования едиными базами данных множеством пользователей ЛВС.

• Общие программные средства предоставляют возможность одновременного использования централизованных инсталляции ПО для работы на компьютерах сети.

• Разделение ресурсов процессора позволяет использовать вычислительные мощности выделенных компьютеров для обработки данных пользователей сети.

• Эффективное использование средств совместной работы и коммуникаций, таких как электронная почта, электронный документооборот, веб — технологии и Интернет.

Основные принципы построения ЛВС.

Архитектура взаимодействия компьютеров в локальной вычислительной сети строится на стандарте Open Systems Interconnection (OSI), разработанногоМеждународной организацией по стандартизации (англ. ISO — International Standards Organization). Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная специализированная задача. Соглашения для связи одного уровня с другим называют протоколом. Так вкраце выглядит работа локальной сети или работа ЛВС.

Назначение локальных сетейНазначение локальной сети — осуществление совместного доступа к данным, программам и оборудованию. У коллектива людей, работающего над одним проектом появляется возможность работать с одними и теми же данными и программами не по-очереди, а одновременно. Локальная сеть предоставляет возможность совместного использования оборудования. Оптимальный вариант — создание локальной сети с одним принтером на каждый отдел или несколько отделов. Файловый сервер сети позволяет обеспечить и совместный доступ к программам и данным.

У локальной сети есть также и административная функция. Контролировать ход работ над проектами в сети проще, чем иметь дело с множеством автономных компьютеров.

20. Глобальная компьютерная сеть Internet. Структура построения Internet. Система адресации в Internet. Основные сервисные возможности сети Internet.

Internet — глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около трёх лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам. Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Интернет — это множество компьютеров (хостов) и различных сетей, объединенных сетью на базе протоколов связи TCP/IP. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов (семейство протоколов) связи TCP/IP. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.

Структура построения Internet.

Узлы и магистрали сети Интернет — это ее инфраструктура, а в сети Интернет существует несколько сервисов или служб (E-mail, USENET, TELNET, WWW, FTP и др.), одним из первых сервисов является электронная почта E-mail. В настоящее время большая часть трафика в Интернет приходится на службу World Wide Web (всемирная паутина). Принцип работы сервиса WWW был разработан физиками Тимом Бернес-Ли и Робертом Кайо в европейском исследовательском центре CERN (Женева) в 1989 году. В настоящее время Web – служба Интернет содержит миллионы страниц информации с различными видами документов. Компоненты структуры сети Интернет объединяются в общую иерархию. Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией. Вся информация в Интернет хранится на Web-серверах. Обмен информацией между Web-серверами осуществляется по высокоскоростным магистралям. К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет. Пользователи подключаются к сети через маршрутизаторы местных поставщиков услуг Интернета или провайдеров (ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет через региональных провайдеров. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Система адресации в Internet.

Каждый компьютер в сети Интернет имеет свой адрес, который состоит из 2 частей – сетевой и собственный адрес компьютера в сети. Для компьютера устанавливается 2 адреса:

Цифровой адрес или IP –адрес удобен для обработки на компьютере. Он имеет длину 32 бита, разделенную на 4 блока по 8 бит каждый. Цифровой адрес удобен для машинной обработки. Человеку крайне неудобно использовать IP – адреса, поэтому логичным представлялось создание механизма, позволяющего ставить в соответствие IP-адресам символьные имена.

В сети Интернет для этой цели была разработана и используется система доменных имен (Domains Number System, DNS), которая имеет иерархическую структуру. Составные части отделяются друг от друга точкой. Младшая часть доменного имени соответствует конечному узлу в сети. Совокупность имен, у которых несколько старших частей доменного имени совпадают, называется доменом. Например, имена mail. econ.pu.ru и www.econ.pu.ru.принадлежат домену econ.pu.ru.

Доменные имена назначаются компьютерам, которые постоянно подключены к сети, специальной организацией InterNIC. Вся сеть разбивается на участки по названиям доменов. Самым главным является корневой домен, который управляется InterNIC, далее следуют домены первого, второго и третьего уровней.

Домены первого уровня назначаются для каждой страны (по географическому признаку), при этом принято использовать трех — и двухуровневые аббревиатуры. Например, для России домен первого уровня – ru, для США – us, для Беларуси – by и т.д. Кроме того, несколько доменов закреплено для различных типов организаций:

.com –коммерческие организации;

.edu – организации образования;

.gov – правительственные организации;

.org – некоммерческие организации;

.net – организации, поддерживающие сеть.

Что касается механизма соответствия цифрового и доменного адресов, то он заключается в следующем. Для каждого имени домена создается свой DNS – сервер, который хранит базу данных соответствий IP – адресов и доменных имен, расположенных в данном домене, а также содержит ссылки на DNS – серверы доменов нижнего уровня. Таким образом, для того, чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени, приложению достаточно обратиться к DNS – серверу корневого домена, а тот в свою очередь перешлет запрос DNS – серверу домена нижнего уровня. Благодаря такой организации системы доменных имен нагрузка по разрешению имен равномерно распределяется среди DNS – серверов.

Основные сервисные возможности сети Internet.

Интернет предоставляет своим пользователям разнообразные услуги и возможности (сервисы). Перечислим основные.

World Wide Web — главный информационный сервис.

Гипертекст— информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путемподчёркиванияилиокрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.

Гипермедиа— это то, что получится, если в определении гипертекста заменить слово «текст» на «любые виды информации»: звук, графику, видео. Такие гипермедийные ссылки возможны, поскольку наряду с текстовой информацией можно связывать и любую другую двоичную информацию, например, закодированный звук или графику, Так, если программа отображает карту мира и если пользователь выбирает на этой карте с помощью мыши какой-либо континент, программа может тут же дать о нём графическую, звуковую и текстовую информацию.

Система WWW построена на специальном протоколе передачи данных, который называется протоколом передачи гипертекста HTTP(читается «эйч-ти-ти-пи», HyperText Transfer Protocol). Всё содержимое системы WWW состоит изWWW-страниц.

Язык HTML позволяет добавлять к текстовым документам специальные командные фрагменты — тэги(англ.tag— «этикетка, ярлык») таким образом, что становится возможным связывать с этими документами другие тексты, графику, звук и видео, задавать заголовки различных уровней, разделять текст на абзацы, строить таблицы и т.д. Например, заголовок документа может иметь такой вид:

Существуют сотни программ-браузеров. Самые популярные браузеры: Netscape NavigatorиMicrosoft Internet Explorer.Браузеры WWW умеют взаимодействовать с любыми типами серверов, используя при этом их собственные протоколы. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме. При этом переключения с одного протокола на другой для пользователя часто остаются незамеченными.

  Электронная почта.

Электронная почта (Electronic mail, англ. mail — почта, сокр. e-mail) cлужит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты. К тексту письма современные почтовые программы позволяют прикреплять звуковые и графические файлы, а также двоичные файлы — программы

Системы информационного поиска сети Интернет.

В Интернетe представлена информация на любые темы, которые только можно себе представить. Но найти в ней нужную информацию не так-то легко из-за того, что сеть по своей природе не имеет чёткой структуры. Поэтому для ориентировки в Интернет и быстрого получения свежей справочной информации разработаны системы поиска информации. Все системы поиска информации Интернет располагаются на специально выделенных компьютерах с мощными каналами связи. Ежеминутно они бесплатно обслуживают огромное количество клиентов. Поисковые системы можно разбить на два типа:

Автоматические индексы.

Переоценить их трудно. Поиск по ключевым словам в одной базе данных, занимающий в худшем случае несколько секунд, принесёт те же результаты, что и обшаривание всех WWW-страниц во всей сети Интернет.

Автоматический индекс состоит из трёх частей:

Все эти компоненты функционируют без вмешательства человека. К автоматическим индексам следует прибегать только тогда, когда ключевые слова точно известны, например, фамилия человека или несколько специфических терминов из соответствующей области. Индексы получают информацию из каждого отдельного узла, регистрируют и индексируют её и добавляют к своим базам данных.

Среди известных индексов выделяется AltaVista— одна из самых мощных полностью автоматических поисковых систем. Обладает полнотекстовой базой данных. Выдаёт наибольшее количество ссылок. Проиндексировано 30 млн. страниц с 300 тысяч серверов и 4 млн. статей из телеконференций Usenet. За один день AltaVista обслуживает около 20 млн. запросов.

4. Интернет. Основные понятия

В дословном переводе на русский язык Интернет — это межсеть, то есть в узком смысле слова Интернет — это объединение сетей. Однако в 90-е годы XX века у этого слова появился и более широкий смысл: Всемирная компьютерная сеть. Интернет можно рассматривать в физическом смысле как несколько миллионов компьютеров, связанных друг с другом всевозможными линиями связи, однако такой «физический» взгляд на Интернет слишком узок. Лучше рассматривать Интернет как некое информационное пространство.

Интернет — это не совокупность прямых соединений между компьютерами. Так, например, если два компьютера, находящиеся на разных континентах, обменива­ются данными в Интернете, это совсем не значит, что между ними действует одно прямое или виртуальное соединение. Данные, которые они посылают друг другу разбиваются на пакеты, и даже в одном сеансе связи разные пакеты одного сообщения могут пройти разными маршрутами. Какими бы маршрутами ни двигались пакеты данных, они все равно достигнут пункта назначения и будут собраны вместе в цельный документ. При этом данные, отправленные позже, могут приходить раньше, но это не помешает правильно собрать документ, поскольку каждый пакет имеет свою маркировку.

Таким образом, Интернет представляет собой как бы «пространство», внутри кото­рого осуществляется непрерывная циркуляция данных. В этом смысле его можно сравнить с теле- и радиоэфиром, хотя есть очевидная разница хотя бы в том, что в эфире никакая информация храниться не может, а в Интернете она перемещается между компьютерами, составляющими узлы сети, и какое-то время хранится на их жестких дисках.

5. Краткая история Интернета

Ранние эксперименты по передаче и приему информации с помощью компьютеров начались еще в 50-х годах и имели лабораторный характер. В США решение о создании первой глобальной сети национального масштаба было принято в 1958 году. Оно стало реакцией на запуск в СССР первого искусственного спутника Земли.

Поводом для создания глобальной компьютерной сети стала разработка Пентагоном’ глобальной системы раннего оповещения о пусках ракет (NORAD — North American Aerospace Defense Command), Станции системы NORAD протянулись через север Канады от Аляски до Гренландии, а подземный командный центр расположился вблизи города Колорадо-Спрингс в недрах горы Шайенн. Центр управления был введен в действие в 1964 году, и, собственно, с этого времени можно говорить о работе первой глобальной компьютерной сети, хотя и ведомственной. С середины 60-х годов к ней стали подключаться авиационные, метеорологические и другие военные и гражданские службы.

Курированием работы сети занималась специальная организация — Управление перспективных разработок министерства обороны США (DARPA — Defense Advanced Research Project Agency). Основным недостатком централизованной сети была недостаточная устойчивость, связанная с тем, что при выходе из строя какого-либо из узлов полностью выходил из строя и весь сектор, находившийся за ним, а при выходе из строя центра управления выходила из строя вся сеть. Во времена ядерного противостояния сверхдержав этот недостаток был критичным.

Решение проблемы устойчивости и надежности сети было поручено управлению DARPA. Основными направлениями исследований стали поиск новых протоке лов обслуживания сети и новых принципов сетевой архитектуры. Полигоном для испытаний новых принципов стали крупнейшие университетские и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи. Со стороны министерства обороны работы курировались тем же управлением DARPA, и первая вневедомственная национальная компьютерная сеть получила название ARPANET. Ее внедрение состоялось в 1969 году.

В 70-е годы сеть ARPANET развивалась медленно. В основном развитие происходило за счет подключения региональных сетей, воссоздающих общую архитектуру ARPANET на более низком уровне (в региональном или локальном масштабе). Основной объявленной задачей ARPANET сталь координация групп коллективов, работающих над едиными научно-техническими проектами, а основным назначением стал обмен электронной почтой и файлами с научной и проектно-конструкторской документацией. В то же время не прекращались работы над основной необъявленной задачей — разработкой новых сетевых протоколов, способных обеспечить живучесть глобальной сети даже в ядерном конфликте.

Всякий раз, когда мы говорим о вычислительной технике, нам надо иметь в виду принцип единства аппаратного и программного обеспечения. Пока глобальное рас­ширение ARPANET происходило за счет механического подключения все новых и новых аппаратных средств (узлов и сетей), до Интернета в современном понима­нии этого слова было еще очень далеко.

Второй датой рождения Интернета принято считать 1983 год. В этом году про­изошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи. Проблема устойчивости глобальной сети была решена внедрением протокола TCP/IP, лежащего в основе всемирной сети по нынешний день. Решив, наконец, эту задачу, управление DARPA прекратило свое участие в проекте и передало управление сетью Национальному научному фонду (ЛОТ), который в США играет роль нашей Академии наук. Так в 1983 году образовалась глобальная сеть NSFNET. В середине 80-х к ней начали активно подключаться академические и научные сети других стран, например академическая сеть Великобритании JANET (Joint Academic Network).

Годы, когда глобальной сетью руководил Национальный научный фонд США, вошли в историю как эпоха решительной борьбы с попытками коммерциализации сети. Сеть финансировалась на правительственные средства. Национальный научный фонд рас­пределял их между узлами и материально наказывал тех, кто пытался иметь от сети побочные доходы. В то же время, развитие сети после внедрения протокола TCP/IP значительно ускорилось, NSF уже не успевал отслеживать деятельность каждого узла, а с подключением иностранных секторов его роль стала чисто символической.

Во второй половине 80-х годов произошло деление всемирной сети на домены по принципу принадлежности. Домен gov финансировался на средства правительства, домен sci — на средства научных кругов, домен edu — на средства системы образо­вания, а домен com (коммерческий) не финансировался никем, то есть его узлы должны были развиваться за счет собственных ресурсов. Национальные сети дру­гих государств стали рассматриваться как отдельные домены, например uk — домен Великобритании, su — домен Советского Союза, ru — домен России.

Когда во второй половине 80-х годов сложилась и заработала система доменных имен (DNS, Domain Name System)., Национальный научный фонд США утратил контроль над развитием сети. Тогда и появилось понятие Интернета как самораз­вивающейся децентрализованной иерархической структуры. Если во времена ARPANET и NSFNET сеть финансировалась сверху вниз, то теперь она финансируется от периферии, снизу вверх — от конечных пользователей к владельцам опорных сетей.