Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
4. Компьютерные сети
4.1. Локальные и глобальные сети
Компьютерная сеть образуется при физическом соединении двух компьютеров. Начало развития компьютерных сетей было положено в США, где в конце 60-х годов ХХ столетия была создана первая сеть национального масштаба, названная APRANET, расширение которой в последующем происходило за счет прямого соединения других компьютеров. Прямым соединением называется простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными с помощью провода или кабеля.
В общем случае, для создания компьютерной сети необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства).
Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости сетевого оборудования по электрическим и механическим характеристикам и совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных.
Решение этой задачи относится к области стандартизации и основано на так называемой модели взаимодействия открытых систем OSI (Model of Open System Interconntctions). Она создана на основе технических предложений Международного института стандартов ISO (International Standards Organization).Согласно модели ISO/OSI архитектуру компьютерных сетей рекомендуется рассматривать на семи уровнях (от высшего к низшему): прикладном, представления, сеансовом, транспортном, сетевом, соединения, физическом.
На прикладном уровне с помощью специальных приложений пользователь создает документ.
На уровне представления операционная система компьютера пользователя фиксирует, где находятся созданные данные (в оперативной памяти, в файле на жестком диске и т.п.), и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем.
На сеансовом уровне компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью, т.е. проверяются права пользователя на “выход в эфир” и документ передается на транспортный уровень.
На транспортном уровне документ преобразуется в форму, в которой положено передавать данные в используемой сети. Существует две формы передачи данных в сети: с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов.
Сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети.
Уровень соединения необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня.
На физическом уровне происходит реальная передача данных.
Обмен данными в сети происходит путем их перемещения на компьютере пользователя с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки по каналу связи и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.
Для обеспечения необходимой совместимости на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Они определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы). Физически функции поддержки протоколов исполняют аппаратные устройства (интерфейсы) и программные средства (программы поддержки протоколов), которые также называются протоколами.
В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети принято разделять на локальные (LAN-Lokal Area Network), региональные(MAN - Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network) [1].
Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории (отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д.). Компьютеры локальной вычислительной сети преимущественно используют единый протокол документов для всех участников. Взаимодействие между компьютерами в такой сети осуществляется обычно прямым кабельным соединением. При этом для создания прямого соединения компьютеров, работающих под управлением операционной системы Windows, не требуется ни специального аппаратного, ни программного обеспечения. В этом случае аппаратными средствами являются стандартные порты ввода/вывода (последовательный или параллельный), а в качестве программного обеспечения используется стандартная программа, имеющаяся в составе операционной системы (Пуск – Программы – Стандартные - Связь - Прямое кабельное соединение).
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (десятки и сотни километров) внутри большого города, экономического района, отдельного регион, отдельной страны. Ее абонентами обычно являются как отдельные компьютеры, так и локальные сети, в том числе и использующие различные протоколы.
Глобальные вычислительные сети объединяют абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Обычно в качестве абонентов выступают региональные вычислительные сети.
Взаимодействие между абонентами как региональных, так и глобальных сетей может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи, систем спутниковой связи.
Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
Так, например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати (сетевой принтер) или ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера (файлового сервера). Это относится и к программному, и к информационному обеспечению. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети, он называется файловым сервером. Компьютерные сети, в которых нет выделенного сервера, а все локальные компьютеры могут общаться друг с другом на “равных правах” (обычно это небольшие сети), называются одноранговыми.
4.2. Интернет. Основные понятия
Интернет (Internet - межсеть) - это Всемирная компьютерная сеть, это несколько миллионов компьютеров, локальных, региональных и глобальных сетей, связанных друг с другом всевозможными линиями связи, что позволяет рассматривать Интернет как огромное информационное пространство. То есть Интернет не просто совокупность прямых соединений между компьютерами, а представляет собой как бы пространство, внутри которого осуществляется непрерывная циркуляция данных. 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.
Рождением Интернет принято считать 1983 год, когда был разработан и стандартизирован протокол связи TCP/IP, который понимают все клиенты Интернет, независимо от того, какие компьютеры (IBM, UNIX, Macintosh и др.) и какой язык они используется для внутренних целей. В современном понимании ТСР/IP не один, а два протокола, лежащих на разных уровнях. Это так называемый стек протоколов.
Протокол TCP (Transmission Control Protocol) - протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации. Согласно протоколу ТСР отправляемая информация “нарезается” на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа в конце пути, и пакеты рассылаются по Интернет. При этом разные пакеты двигаются по разным, не занятым в каждый данный момент времени на данном узловом сервере каналам с тем, чтобы потом согласно маркировке соединиться на компьютере получателя.
Протокол IP (Internet Protokol) - адресный. Он принадлежит сетевому уровню и определяет,куда происходит передача. Его суть состоит в том, что у каждого компьютера- участника Интернет должен быть свой уникальный адрес (IP-адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке ТСР-пакетов в нужное место. Для компьютера IP-адрес представляет собой 32-битовое число, т.е. занимает четыре байта, формат (класс) которого строго задан в зависимости от формата сети. Для человека IP-адрес представляет собой последовательность из четырех целых чисел (каждое в пределах 0 - 255), разделенных точками. Например, IP-адрес WWW-сервера корпорации Microsoft - 193.125.42.147. Поскольку один байт содержит до 256 различных значений, то теоретически с помощью четырех байтов можно выразить более четырех миллиардов уникальных IP-адресов.
Когда говорят об использовании Интернет, то на самом деле речь идет не об Интернет в целом, а только об одной или нескольких из его многочисленных служб (информационных ресурсов).
Наиболее часто используемыми службами Интернет являются:
- служба удаленного доступа Telnet, используемая обычно для проведения работ на более мощном компьютере, чем компьютер пользователя;
- электронная почта E-Mail;
- списки рассылки Mail List - служба, собирающая информацию по различным определенным темам и представляющая ее подписчикам в виде сообщений электронной почты;
- телеконференции Usenet - сетевой форум, организованный для ведения дискуссий и обмена новостями;
- служба Word Wide Web (WWW) - единое информационное пространство, состоящее из сотен миллионов электронных документов, хранящихся на WEB-серверах;
- служба передачи файлов FTP (File Transfer Protokol);
- служба имен доменов (DNS);
- служба IRC (Internet Realy Chat), предназначенная для прямого общения пользователей в режиме реального времени;
- служба унифицированных адресов ресурсов (URL);
- служба ICQ, предназначенная для поиска сетевого IP-адреса пользователя, подключенного в данный момент к Интернет;
- служба Gopher - средство для поиска текстовых и программных файлов на базе меню.
Разные службы имеют разные протоколы, которые называются прикладными протоколами. Их соблюдение обеспечивается работой специальных программ. Таким образом, чтобы воспользоваться какой-то из служб Интернет, необходимо установить на компьютере программу, способную работать по протоколу данной службы. Такие программы называются клиентскими или просто клиентами.
4.3. Адресация в сетях
В Интернете существует единая система адресации в виде IP – адреса. Этот адрес является 32-битным и содержит адрес сети и адрес самого компьютера, например, 193.20.103.11. IP – адрес читается справа налево: правое число идентифицирует конкретный компьютер, остальные числа – номера сетей и подсетей.
Более удобной является Доменная Система Имен. Она имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня, домены второго уровня и т.д. Документы верхнего уровня бывают двух типов: географические (здесь каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (с трехбуквенным кодом), позволяющая определить профиль организации – владельца домена. России принадлежит географический домен ru.
Домены в именах отделяются друг от друга точками, например, vrn.fio.ru. В имени может быть различное число документов, но практически их не больше пяти.
Доменное имя, в отличие от IP – адреса, читается слева на право. Самым первым стоит имя реального компьютера.
4.4. Поиск информации в глобальной сети Интернет
Для поиска нужной информации следует запустить программу Internet Explorer. В поле Адрес задайте адрес поискового сервера, например: http://www.Rambler.ru.
В окне поискового сервера Rambler щелкните по кнопке Помощь для получения подсказки. Изучив справочную информацию, в окне Поиск задайте ключевое слово, например, Математика и щелкните по кнопке Найти.
После поиска в окне Rambler будет выведен список найденных Web- страниц. Щелкнув на самой верхней ссылке, перейдите к документу, расположенному в Интернете. После этого в окне Web-броузера откроется Web-страница с указанным документом.
4.5. Работа с электронной почтой
Рассмотрим получение электронного письма с помощью почтовой программы Outlook Express.
Для этого запустим программу на рабочем столе (для получения почтового сообщения необходимо сначала соединиться с Интернетом).
Чтобы произвести доставку почты с почтового сервера на свой компьютер, щелкните по кнопке Доставить почту на панели инструментов в верхней части окна. После этого все сообщения, хранящиеся в вашем почтовом ящике, будут переданы на компьютер получателя и помещены в папку Входящие. Для раскрытия этой папки дважды щелкните по ее имени в левой части окна.
ЗАВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ С РАЗДЕЛОМ
Вы закончили изучение четвертого раздела курса. Для проверки усвоения материала Вам предстоит ответить на вопросы для самопроверки, а потом пройти тестирование.
Вопросы для самопроверки находятся в папке Вопросы для самопроверки, файл Раздел 4. Каждый правильный ответ оценивается в один балл. Репетиционный тест по разделу Вы найдете в папке Контроль, файл раздел 4.
Если Вы испытываете затруднения в ответах, обратитесь к электронному
учебнику (папка Электронный учебник, файл Раздел 4) или к глоссарию – краткому словарю основных терминов и положений (папка Глоссарий).
Для работы с итоговым тестом обратитесь к своему тьютору или
преподавателю. Каждый правильный ответ оценивается в два балла. Итого, в результате работы с данным разделом Вы можете набрать 31 балл.
6