лекции по ОП. лекции. Лекции по дисциплине Информационные технологии в профессиональной деятельности
 Скачать 7.53 Mb.
|
|
кэшированием жесткого диска. Если поступает обращение к файлу, данные которого находятся в кэше (кэш - ), сервер может передать информацию, не обращаясь к диску. В результате достигается значительный временной выигрыш. Интересно!!! Кэш или кеш (англ. cache, от фр. Cacher — «прятать»; произносится [kæʃ] - «кэш») – промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше осуществляется быстрее, чем выборка исходных данных из более медленной памяти или удаленного источника, однако её объём существенно ограничен по сравнению с хранилищем исходных данных. Сетевой контроллер, установленный на сервере, - это устройство, через которое проходят практически все данные циркулирующие в локальной сети, поэтому к быстродействию этого контроллера предъявляются повышенные требования. Пути удовлетворения этих требований - в повышении разрядности сетевого контроллера и увеличении объема его оперативного запоминающего устройства. Важной функцией файлового сервера является управление сетевым принтером. Сетевой принтер подключается к файловому серверу, но пользоваться им можно с любой рабочей станции. Каждый пользователь может отправить на сетевой принтер материалы, предназначенные для печати. Регулировать очередность доступа к файловому принтеру будет файловый сервер. На рабочих станциях устанавливается обычная операционная система, например Windows. Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь. В то же время ресурсы файл-сервера разделяются между всеми пользователями. В качестве рабочей станции может использоваться ПК, конфигурация которого определяется теми приложениями, которые используются на этом компьютере. Одноранговые локальные сети. В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, и пользователи самостоятельно решают, какие ресурсы своего компьютера сделать общедоступными в сети. При этом любой компьютер может быть и файловым сервером, и рабочей станцией одновременно. Таки сети называются одноранговыми. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что нет необходимости копировать используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. В принципе любой пользователь одноранговой сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все вопросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме. Затраты на организацию одноранговых ЛВС относительно невелики. Однако при увеличении числа рабочих станций эффектность их использования резко уменьшается. По оценке фирмы Novell, пороговое значение числа рабочих станций составляет 25…30, поэтому одноранговые сети используются только для небольших рабочих групп. Для работы в такой сети обычно используются операционные системы Windows 9Х или Windows NT Workstation. Во внутрифирменной практике вычислительные сети играют очень большую роль. С их помощью в систему объединяются компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. 4.2.5. Сетевой контроллер Остановимся подробнее на принципах работы сетевого контроллера. Связь между компьютерами ЛС физически осуществляется по одной из двух схем: обнаружения коллизий и передача маркера. Метод обнаружения коллизий используется стандартами Ethernet, Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, а передачи маркера - стандартом Token Ring. В сетях Ethernet контроллеры сети непрерывно находятся в состоянии прослушивания сети. Для передачи данных сервер или рабочая станция должны дождаться освобождения локальной сети и только после этого приступить к передаче. Однако не исключено, что передача может быть начата несколькими узлами сети одновременно, что приведет к коллизии. В случае возникновения коллизии узлы должны повторить свои сообщения. Повторная передача осуществляется сетевым контроллером без участия процессора компьютера. Время, затрачиваемое на преодоление коллизии, обычно не превышает одной микросекунды. Передача сообщений в сетях Ethernet производится пакетами со скоростью 10, 100 ,1000 Мбит/с. Реальная загрузка сети меньше, поскольку требуется время на подготовку пакетов. Все узлы сети принимают сообщение, передаваемое узлом сети, однако лишь тот узел, которому оно адресовано, посылает подтверждение о приёме. Маркер - это короткое сообщение, являющееся признаком незанятости сети. В локальных сетях с передачей маркера сообщения передаются от одного узла к другому последовательно вне зависимости от того, какую архитектуру имеет сеть - кольцевую или звездообразную. Каждый узел получает пакет данных от соседнего. Если данный узел не является адресатом, то он передает тот же самый пакет другому узлу. Передаваемый пакет может содержать либо данные, передаваемые от одного узла к другому, либо маркер. В том случае, когда рабочей станции необходимо передать сообщение, её сетевой контроллер дожидается поступления маркера, а затем формирует пакет с данными и передает его в сеть. Пакет распространяется по сети от одного сетевого контроллера к другому, пока не дойдет до компьютера-адресата который произведет в нем стандартные изменения. Эти изменения и являются подтверждением того, что данные достигли адресата. Затем пакет продолжит движение по сети, пока не возвратится в узел, который его сформировал. Узел-источник убеждается в правильности передачи пакета и возвращает в сеть маркер. Функционирование сети с передачей маркера организовано так, что коллизии возникнуть не могут. Пропускная способность сетей Token Ring составляет 16 Мбит/с. 4.2.6. Эталонная модель OSI Взаимодействие устройств в вычислительной сети является сложным процессом, реализация которого требует решения многих взаимосвязанных задач и проблем. Для согласования работы двух разных устройств необходимо иметь соглашение, требованиям которого будет удовлетворять работа каждого устройства. Соглашение, как правило, оформляется в виде стандарта. Это интересно В начале 80-х гг. международная организация по стандартизации ISO при поддержке других организаций по стандартизации разработала модель взаимодействия открытых систем — модель OSI (OpenSystemInterconnection). Модель OSI очень быстро стала одной из основных моделей, описывающих процесс передачи данных между компьютерами. Она разделяет средства взаимодействия на семь уровней: физический, канальный, сетевой, транспортный, сеансовый, представительский, прикладной. Каждый уровень описывает строго определенные функции взаимодействия сетевых устройств. Все уровни образуют иерархическую систему, в которой запрос, вырабатываемый на каком-либо уровне, передается на исполнение нижележащему уровню, уровень. Физический уровень организует передачу бит по физическим каналам. К этому уровню имеют отношение характеристики физических сред передачи данных, такие, как полоса пропускания, помехозащищенность, волновое сопротивление и др. На этом же уровне определяются характеристики электрических сигналов, такие, как требования к фронтам импульсов, уровням напряжения или тока передаваемого сигнала, тип кодирования, скорость передачи сигналов. Кроме того, здесь стандартизуются типы разъемов и назначение каждого контакта. Функции физического уровня реализуются во всех устройствах, подключенных к сети. Со стороны компьютера функции физического уровня выполняются сетевыми контроллерами различного типа. Канальный уровень. Задача канального уровня - проверка доступности среды передачи, реализация механизмов обнаружения и коррекции ошибок. Для этого на канальном уровне биты группируются в наборы, называемые пакетами. Канальный уровень обеспечивает корректность передачи каждого пакета, помещая специальную последовательность бит в начало и конец каждого пакета, чтобы отметить его, а также вычисляет контрольную сумму, суммируя все байты пакета определенным способом и добавляя контрольную сумму к пакету. Когда пакет приходит, получатель снова вычисляет контрольную сумму полученных данных и сравнивает результат с контрольной суммой из пакета. Если они совпадают, пакет считается правильным и принимается. Если же контрольные суммы не совпадают, то фиксируется ошибка. Для того чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество транзитных передач между сетями, каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет. Сетевой уровень. Протокол канального уровня обеспечивает доставку данных между любыми узлами только в сети с соответствующей типовой топологией. Это очень жесткое ограничение, которое не позволяет строить сети с развитой структурой, например сети, объединяющие несколько сетей предприятия в единую сеть, или высоконадежные сети, в которых существуют избыточные связи между узлами. Для того чтобы, с одной стороны, сохранить простоту процедур передачи данных для типовых топологий, а с другой - допустить использование произвольных топологий, вводится дополнительный сетевой уровень. На этом уровне вводится более узкое понятие «сеть». В данном случае под сетью понимается совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий и использующих для передачи данных один из протоколов канального уровня, определенный для данной топологии. Транспортный уровень. На пути от отправителя к получателю пакеты могут быть искажены или утеряны. Работа транспортного уровня заключается в том, чтобы обеспечить приложениям или верхним уровням OSI (прикладному и сеансовому) передачу данных с той степенью надежности, которая им требуется. Если качество каналов передачи связи очень высокое и вероятность возникновения ошибок, не обнаруженных протоколами более низких уровней, невелика, то разумно воспользоваться одним из облегченных сервисов транспортного уровня, не обремененных многочисленными проверками, и другими приемами повышения надёжности. Если же транспортные средства изначально очень ненадежны, то целесообразно обратиться к наиболее развитому сервису транспортного уровня, который работает, используя максимум средств для обнаружения и устранения ошибок. Начиная с транспортного уровня все вышележащие протоколы реализуются программными средствами, обычно включаемыми в состав сетевой операционной системы. Сеансовый уровень. Сеансовый уровень обеспечивает управление диалогом, чтобы фиксировать, какая из сторон является активной в настоящий момент, а также предоставляет средства синхронизации. Средства синхронизации позволяют вставлять контрольные точки в длинные передачи, чтобы в случае отказа можно было вернуться назад к последней контрольной точке для продолжения сеанса. На практике немногие приложения используют сеансовый уровень, и он редко реализуется. Представительский уровень. Этот уровень гарантирует, что информация, передаваемая прикладным уровнем, будет понятна прикладному уровню в другой системе. При необходимости уровень представления выполняет преобразование форматов данных в некоторый общий формат представления. Таким образом, прикладные уровни могут преодолеть, например, синтаксические различия в представлении данных. На этом уровне могут выполняться шифрование и дешифрование данных. Примером такого протокола является протокол Secure Socket Layer (SSL), который обеспечивает секретный обмен сообщениями. Прикладной уровень. Прикладной уровень - это в действительности просто набор разнообразных протоколов, с помощью которых пользователи сети получают доступ к разделяемым ресурсам, таким, как файлы, принтеры или гипертекстовые Web-страницы, а также организуют свою совместную работу, например с помощью протокола электронной почты. Единица данных, которой оперирует прикладной уровень, обычно называется сообщением (message). Правила, определяющие последовательность и формат обмена данными между сетевыми компонентами, называются протоколами. Три верхних уровня - сеансовый, представительный и прикладной - ориентированы на приложения и мало зависят от технических особенностей построения сети. На протоколы этих уровней не влияют никакие изменения в топологии сети, замена оборудования или переход на другую сетевую технологию. Так, переход от Ethernet на высокоскоростную технологию 100VG-AnyLAN не потребует никаких изменений в программных средствах, реализующих функции прикладного, представительного и сеансового уровней. Средний - транспортный - уровень является промежуточным, он скрывает все детали функционирования нижних уровней от верхних уровней. Это позволяет разрабатывать приложения, не зависящие от технических средств, непосредственно занимающихся транспортировкой сообщений. Три нижних уровня - физический, канальный и сетевой - являются сетезависимыми, т.е. протоколы этих уровней тесно связаны с технической реализацией сети, с используемым коммуникационным оборудованием. Компьютер с установленной на нем сетевой ОС взаимодействует с другим компьютером с помощью протоколов всех семи уровней. Компьютеры осуществляют взаимодействие опосредованно через различные коммуникационные устройства: концентраторы, модемы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, мультиплексоры. В зависимости от типа коммуникационное устройство может работать либо только на физическом уровне (повторитель), либо на физическом и канальном (мост), либо на физическом, канальном и сетевом, иногда захватывая и транспортный уровень (маршрутизатор). Модель OSI представляет хотя и очень важную, но только одну из многих моделей коммуникаций. Эти модели и связанные с ними стеки протоколов могут отличаться количеством уровней, их функциями, форматами сообщений, сервисами, предоставляемыми на верхних уровнях, и прочими параметрами. Протокол ARP. АRР (AddressResolutionProtocol) - адресный протокол. Основой этого протокола передачи данных служит ARP-таблица для преобразования адресов. Преобразование адресов выполняется путем поиска в таблице. Эта таблица хранится в памяти и содержит строки для каждого узла сети. В двух столбцах содержатся IP- и Ethernet-адреса. Если требуется преобразовать IP-адрес в Ethernet-адрес, то ищется запись с соответствующим IP-адресом. Принято все байты 4-байтного IP-адреса записывать десятичными числами, разделенными точками. При записи 6-байтного Ethernet-адреса каждый байт указывается в шестнадцатеричной системе и отделяется двоеточием. Адрес компьютера в сети носит название IP-адрес. Общий вид:  ARP-таблица необходима потому, что IP- и Ethernet-адреса выбираются независимо и нет какого-либо алгоритма для преобразования одного в другой. IP-адрес выбирает менеджер сети с учетом положения машины в сети Интернет. Если машину перемещают в другую часть сети, то её IP-адрес должен быть изменен. Ethernet-адрес выбирает производитель сетевого интерфейсного оборудования из выделенного для него по лицензии адресного пространства. Когда у машины заменяется плата сетевого адаптера, меняется и её Ethernet-адрес. Межсетевой протокол IP. Модуль IP является базовым элементом технологии, а центральной частью IP является его таблица маршрутов. Протокол IP использует эту таблицу при принятии всех решений о маршрутизации IP-пакетов. Содержание таблицы маршрутов определяется администратором сети. Ошибки при установке маршрутов могут заблокировать передачи данных. Протокол TCP. Протокол TCP предоставляет транспортные услуги. Протокол TCP используется в тех случаях, когда требуется надёжная доставка сообщений. Наиболее типичными прикладными процессами, использующими TCP, являются FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) и TELNET. Реализация TCP требует большой производительности процессора и большой пропускной способности сети. 4.2.7. Преимущества работы в локальной сети Основным преимуществом работы в локальной сети является использование в многопользовательском режиме общих ресурсов сети: дисков, принтеров, модемов, программ и данных, хранящихся на общедоступных дисках, а также возможность передавать информацию с одного компьютера на другой. Перечислим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрифирменной вычислительной сети. Разделение ресурсов. Это позволяет экономно использовать ресурсы, например управлять периферийными устройствами, такими, как принтеры, внешние устройства хранения информации, модемы и т.д., со всех подключенных рабочих станций.мо Разделение данных. Разделение данных представляет возможность доступа к базам данных и управления ими с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации. Разделение программных средств. В этом случае появляется возможность одновременного использования централизованных, ранее установленных программных средств. Разделение ресурсов процессора. В этом случае возможно использование вычислительных мощностей для обработки данных другими системами, входящими в сеть. Многопользовательский режим. Этот режим позволяет одновременно использовать централизованные прикладные программные средства, которые обычно устанавливаются на сервере приложений. Помимо перечисленного, локальная сеть обеспечивает доступ пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальной сети при наличии единственного коммуникационного узла глобальной сети. Контрольные вопросы: Современные средства связи, характеристика. Какие бывают сети по широте охвата пользователей? Дайте им краткую характеристику. Как классифицируются сети по топологии? Дайте определение понятий: «рабочая станция», «сервер сети» и «коммутационные узлы». Перечислите типы линий связи, используемых для построения сетей. Какие сетевые операционные системы вы знаете? На какие уровни разделяет средства взаимодействия модель OSI? Что собой представляет локальная сеть с выделенным сервером? Назовите основные особенности одноранговой локальной сети. На какие уровни разделяет средства взаимодействия процесса передачи данных модель OSI? Перечислите преимущества работы в локальных сетях. Основная литература Михеева Е.В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учеб. пособие. – М.: Проспект, 2014. –345-362 с. Дополнительная литература Пескова С.А. Сети и телекоммуникации: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений/ С.А. Пескова, А.В. Кузин, А.Н. Волков. - 4-е изд. стер. - М. Издательский центр «Академия», 2009. - С. 85…110. Интернет-ресурсы http://allstuds.ru/kompseti.html http://chemisk.narod.ru/html/kts01.html http://www.lektorium.tv/course/22904 Раздел 4. ЭЛЕКТРОННЫЕ КОММУНИКАЦИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Лекция 4.3. Глобальная сеть Интернет. Два подхода к сетевому взаимодействию. Современная структура Интернет. Основные сервисы Интернет. Основы работы в сети Интернет. Введение Интернет (Internet)— это Всемирная информационная сеть. Иногда Интернет называют просто и уважительно — Сеть. Это направление компьютерной технологии сейчас стремительно развивается. Сегодня практически любой человек, обладающий доступом к компьютеру с простейшим модемом, может использовать в своей деятельности огромные информационные ресурсы, предоставляемые Интернетом. Практически в каждой организации есть человек, занимающийся обслуживанием компьютерной техники, который и может подключить вас к сети Интернет, а также установить и настроить нужные программы для работы в Сети. Рассмотрим основные приемы работы в Интернете, который объединяет множество компьютеров, расположенных по всему миру, в единую глобальную компьютерную сеть. Подключение к сети осуществляет организация, специализирующаяся на предоставлении такого рода услуг. Эти организации называются Интернет-провайдерами, или просто провайдерами. Существует несколько способов наладить доступ в Интернет. Если в организации один или несколько компьютеров, то можно использовать подключение к Сети через телефон. При таком способе подключения компьютер набирает телефон провайдера и подключается через него к Интернету. Ваш компьютер работает в Интернете до тех пор, пока телефонная связь не будет разорвана. Такой способ подключения называется сеансовым. Если же в организации много компьютеров, которые необходимо подсоединить к Интернету, то используется постоянное соединение (выделенная линия). Для этого прокладывается специальный кабель до поставщика интернет-услуг и устанавливается специальное оборудование. При таком способе соединения скорость работы в Интернете возрастает, но и стоимость услуг тоже увеличивается. 4.3.1. Два подхода к сетевому взаимодействию Коммуникационные сети независимо от того, обеспечивают ли они соединение между компьютерами или между компьютерами и терминалами, могут быть разделены на два основных типа: сети с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. Сети с коммутацией каналов работают, образуя выделенное соединение (канал) между двумя точками. Телефонная сеть большинства стран использует технологию с коммутацией каналов - телефонный вызов устанавливает канал от вызывающего телефона через локальную АТС, по линиям связи, к удаленной АТС и наконец к отвечающему телефону. Пока существует канал, телефонное оборудование постоянно опрашивает микрофон, кодирует полученное значение в цифровой форме и передает его по этому каналу к получателю. Канал обеспечивает скорость 64 Кбит/с (достаточную для передачи оцифрованного голоса), поэтому отправителю гарантируется, что опросы будут доведены и воспроизведены. Преимущество коммутации каналов заключается в её гарантированной пропускной способности: как только канал создан, ни один сетевой процесс не может уменьшить пропускную способность этого канала. Недостаток при коммутации каналов - высокая стоимость, ведь платы за каналы являются фиксированными и независимыми от трафика. Это интересно Трафик (Traffic) — объем передаваемой по сети информации. Сети с коммутацией пакетов используют совершенно другой подход. В сетях с коммутацией пакетов трафик сети делится на небольшие части, называемые пакетами, которые объединяются в высокоскоростных межмашинных соединениях. Пакет, который чаще всего содержит только несколько сотен байт данных, имеет идентификатор, который позволяет компьютерам в сети узнавать, предназначен ли он им, и если нет, то помогает им определить, как послать его в указанное место назначения. Например, файл, передаваемый между двумя компьютерами, может быть разбит на большое число пакетов, которые посылаются по сети по одному. Оборудование сети доставляет пакеты к указанному месту назначения, а сетевое программное обеспечение собирает пакеты опять в один файл. Главным преимуществом коммутации пакетов можно считать одновременную работу большого числа соединений между компьютерами, так как межмашинные соединения разделяются между всеми парами взаимодействующих машин. Недостатком её является то, что по мере возрастания активности данная пара взаимодействующих компьютеров получает все меньше сетевой пропускной способности. То есть всякий раз, когда сеть с коммутацией пакетов становится перегруженной, компьютеры, использующие сеть, должны ждать, пока они смогут послать следующие пакеты. Причинами широкого использования сетей с коммутацией пакетов являются стоимость и производительность. Поскольку к сети может быть подключено большое число машин, требуется меньше соединений и стоимость работы сети остается низкой. 14.3.2. Современная структура сети Интернет Основу сети Интернет в настоящее время составляют высокоскоростные магистральные сети. Независимые сети подключаются к магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (NetworkAccessPoint). Независимые сети рассматриваются как автономные системы, т.е. каждая из них имеет собственное административное управление и собственные протоколы маршрутизации. Деление сети Интернет на автономные системыпозволяет распределить информацию о топологии всей сети и существенно упростить маршрутизацию. Автономная система должна состоять не менее чем из 32 меньших по размеру сетей. Обычно в качестве автономных систем выступают крупные национальные сети. Примерами таких сетей являются сеть EUNet, охватывающая страны Центральной Европы, сеть RUNet — Российская сеть. Автономные сети могут образовать компании, специализирующиеся на предоставлении услуг доступа в сеть Интернет, — провайдеры.Таким провайдером является, например, компания Relcom в России. Внутри автономной системы данные передаются от одной сети к другой, пока не достигнут точки сопряжения с другой автономной системой. Обмен данными возможен только в том случае, если между автономными системами существует соглашение о предоставлении транзита. По этой причине время доступа к одному и тому же ресурсу для пользователей разных автономных систем может существенно отличаться. Важным параметром, определяющим качество работы Интернета, является скорость доступа к ресурсам. Она определяется пропускной способностью каналов связи внутри автономной системы и между ними. Для модемного соединения, используемого для большинства домашних компьютеров, пропускная способность канала невелика — от 19,2 до 57,6 Кбит/с; для выделенных телефонных линий, используемых для подключения небольших локальных компьютерных сетей, — от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с; для спутниковых и оптоволоконных каналов связи — свыше 2 Мбит/с. Основные протоколы сети Интернет. Интернет многогранен, и нельзя четко определить, что это такое. С технической точки зрения, Интернет - это объединение транснациональных компьютерных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по телефонным проводам и оптоволокну, через спутники и радиомодемы. Подавляющее большинство компьютеров в Интернете связано по протоколам TCP/ IP (Transmission Control Protocols/Internet Protocols, Протоколы управления передачей/Протоколы Интернет), и именно это вкупе с требованием наличия подключения к глобальной сети является критерием присутствия в Интернете. Рассмотрим структуру протоколов TCP/IP с точки зрения модели OSI. Модели OSI ТСР/IР поддерживают многие из существующих стандартов, определяющих среду передачи данных. Это могут быть, например, технологии Ethernet и FDDI для локальных компьютерных сетей или Х.25 и ISDN для организации крупных территориальных сетей. На этом уровне могут также использоваться протоколы РРР и SLIP, предназначенные для установления соединения с использованием аналоговых линий связи. Основой семейства протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень предоставляет адресное пространство, обеспечивающее перемещение пакетов в сети, а также управляет их маршрутизацией. Размеры пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляется на транспортном уровне протоколом TCP. Протокол UDP работает на том же уровне, но применяется в том случае, когда требования к надежности передачи данных менее жесткие. (Прочитать) Следующий простой пример должен пояснить механизм работы этих протоколов. Когда вы получаете телеграмму, весь текст в ней (и адрес, и сообщение) написан на ленте подряд, но есть правила, позволяющие понять, где тут адрес, а где сообщение. Аналогично пакет в компьютерной сети представляет собой поток бит, а протокол IP определяет, где адрес и прочая служебная информация, а где сами передаваемые данные. Протокол TCP предназначен для контроля передачи и контроля целостности передаваемой информации. Если вы не расслышали, что сказал вам собеседник в телефонном разговоре, вы просите его повторить сказанное. Приблизительно этим занимается и протокол TCP применительно к компьютерным сетям. К наиболее важным прикладным протоколам относятся протокол удаленного управления Telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTML, протоколы для работы с электронной почтой: SMTP, POP, IMAP и MIME. На этом уровне работает система доменных имен DNS, отвечающая за преобразование числовых IP-адресов в имена. Следует также отметить протокол для управления сетевыми устройствами SNMP. Каждый компьютер, включенный в сеть Интернет, имеет свой уникальный IP-адрес, на основании которого протокол IP передает пакеты в сети. IP-адрес состоит из четырех байтов и записывается в виде четырех чисел, разделенных точками, например 145.45.130.34. IP-адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Номер для сети, включенной в Интернет, выдает специальное подразделение Интернета InterNIC (Internet Network Information Center) или его филиалы. Номер узла определяет администратор сети. Человеку крайне неудобно пользоваться числовыми IP-адресами, поэтому на практике были введены обычные символьные адреса. Для этой цели используется система доменных имен DNS (System of domain names), имеющая иерархическую структуру. Составные части имени отделяются точками, к примеру netiki.ru, причем самым главным является корневой домен - домен первого уровня, за которым следуют домены второго, третьего и т. д. уровней. Так, для России домен первого уровня носит имя .ru, а для США - .us. Кроме того, несколько имен доменов первого уровня закреплены для различных типов организаций: com — коммерческие, gov - правительственные. Домены распределяются по иерархическому принципу: получить домен второго уровня можно только у того, кто владеет доменом первого уровня. То есть получить домен nertiki можно только у того, кто владеет доменом . ru. Аналогично домен третьего уровня можно у владельца домена второго уровня. Все домены первого уровня уже имеют своих владельцев. Доменом ru владеет организация РОСНИИРОС (Российский НИИ развития общественных сетей). Чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени соответствующей программе 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 имён равномерно распределяется среди DNS-серверов. 4.3.3. Основные сервисы Интернета Основными сервисами Интернета, наиболее часто используемыми специалистом в своей практической деятельности, являются WWW и электронная почта. Всемирная паутина WWW. Всемирная паутина WWW (WorldWideWeb) - самый популярный и интересный сервис Интернета, популярное и удобное средство работы с информацией. Самое распространенное имя для компьютера в Интернете сегодня - www, больше половины потока данных Интернет приходится на долю WWW. Количество серверов WWW сегодня нельзя оценить сколько-нибудь точно, но по некоторым оценкам их более 30 млн. Скорость роста WWW даже выше, чем у самой сети Интернет. WWW - это всемирное хранилище информации, в котором информационные объекты связаны структурой гипертекста. Гипертекст - это прежде всего система документов с перекрестными ссылками, способ представления информации при помощи связей между документами. Поскольку система WWW позволяет включить в эти документы не только тексты, но и графику, звук и видео, гипертекстовый документ превратился в гипермедиадокумент. Гипертекст или гипертекстовые ссылки являются ключевой фигурой в способе представления информации в WWW. Это интересно В 1980 г. Тим Бернес-Ли, работавший в то время в Церне (Швейцария), начал разработку проекта глобальной компьютерной сети, которая обеспечивала бы физикам всего мира доступ к различной информации. В 1989 г. после многолетних технических экспериментов он предложил вариант, который и явился началом WorldWideWeb, или сокращенно WWW. Принципы работы клиента и сервера. WWW работает по принципу клиент -сервер, точнее, клиент - серверы: существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный документ - документ, состоящий из частей с разнообразным представлением информации (текст, звук, графика, трёхмерные объекты и т. д.), в котором каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки в документах WWW организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в глобальной сети Интернет однозначно адресуется, и документ, который вы читаете в данный момент, способен ссылаться как на другие документы на этом же сервере, так и на документы (и вообще на ресурсы Интернета) на других компьютерах Интернета. Причём пользователь не замечает этого и работает со всем информационным пространством Интернета как с единым целым. Ссылки WWW указывают не только на документы, специфичные для самой WWW, но и на прочие сервисы и информационные ресурсы Интернета. Более того, большинство программ - клиентов WWW (браузеры, навигаторы) не просто понимают такие ссылки, но и являются программами - клиентами соответствующих сервисов: FTP (FTP (англ. File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) —стандартный протокол, предназначенный для передачи файлов по TCP-сетям (например, Интернет), gopher (Gopher (англ. gopher - суслик) — сетевой протокол распределённого поиска и передачи документов, который был широко распространён в Интернете до 1993 года), сетевых новостей Usenet, электронной почты и т. д. Таким образом, программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Интернет, а сама информационная система WWW играет интегрирующую роль. Перечислим некоторые термины, используемые в WWW. Первый термин - html (hypertextmarkuplanguage) - язык разметки гипертекста. Это формат гипермедийных документов, используемых в WWW для предоставления информации. Формат этот не описывает то, как документ должен выглядеть, — он описывает структуру и связи документа. Html - это набор управляющих последовательностей команд, содержащихся в html-документе и определяющих те действия, которые программа просмотра (браузер) должна выполнить при загрузке этого документа. Это означает, что каждая страница является обычным текстовым файлом, содержащим текст, который виден всем, и некоторые инструкции для программы, невидимые для людей. Эти инструкции условно можно разделить на два типа: описание внешнего вида документа и ссылки на другие ресурсы (другие страницы, изображения, серверы). Именно эти ссылки и делают из текста гипертекст. Внешний вид документа на экране пользователя определяется навигатором — если вы работаете за графическим или текстовым терминалом, то в каждом случае документ будет выглядеть по-своему, но структура его останется неизменной, поскольку она задана форматом html. Имена файлов в этом формате обычно оканчиваются на html (или имеют расширение htm, в случае если сервер работает под MS-DOS или Windows). Второй термин – URL (uniform resource locator) - универсальсны указатель на ресурс). Так называются те самые ссылки и информационные ресурсы Интернета. Еще один термин - http (hypertexttransferprotocol) - протокол передачи гипертекста). Это название протокола, по которому взаимодействуют клиент и сервер WWW. WWW - сервис прямого доступа, требующий полноценного подключения к Интернету и, более того, быстрых линий связи в случае если документы, которые вы читаете, содержат много графики или другую нетекстовую информацию. Однако существуют мосты, позволяющие получать информацию, содержащуюся в WWW, посредством электронной почты. Поисковые механизмы в Интернете. Для поиска информации в Сети используются специальные поисковые службы. Обычно поисковая служба - это компания, имеющая свой сервер, на котором работает некая поисковая система. Услуги абсолютного большинства поисковых служб бесплатны, но, тем не менее, по темпам роста сегодня это самый эффективный бизнес в мире. Мощная поисковая система принимает в сутки 30…50 млн. посетителей и демонстрирует им сотни миллионов рекламных баннеров. При том, что каждый щелчок пользователем на рекламном баннере оплачивается не менее чем одним центом, совокупный доход только от демонстрации рекламных баннеров может составлять до 100000 долл. в сутки. Это одна из причин огромной прибыльности «бесплатных» услуг. Для упрощения поиска можно воспользоваться каталогами. Существуют и специальные каталоги, например каталоги новых поступлений. В Сети поиск обеспечивают специальные поисковые службы. Умение пользоваться ими, собственно говоря, и составляет умение пользоваться Интернетом. Все поисковые системы WWW основаны на гиперссылках. Обращаясь к поисковой службе, мы формулируем запрос, в котором формально описываем то, что хотим найти. Проведя нужные операции, служба формирует Web-документ, состоящий из гиперссылок, ведущих к ресурсам WWW, соответствующим нашему запросу. Какой из гиперссылок мы воспользуемся - дело наше. Результат поиска всегда един: клиент получает список рекомендованных гиперссылок, хотя принцип действия у разных поисковых служб может быть различным. Кто хоть раз обращался к поисковым серверам, знает, что в ответ на поставленный запрос они иной раз выдают данные о нескольких тысячах разделов, так или иначе связанных с интересующей тематикой. Неудивительно, что решение этой проблемы для миллионов пользователей Интернета стало одной из наиболее актуальных задач. На сегодняшний день существует два основных способа ориентации в Web-пространстве: во-первых, с помощью так называемых поисковых систем (Rambler, AltaVista, Yandex) и, во-вторых, по электронным каталогам (Weblist, Yahoo, DMOZ, Mavica-Net). Последние отличаются от поисковых серверов тем, что ссылки на конкретные сведения в них составляют люди, а не компьютерные программы. Такой метод обработки информации значительно повышает точность поиска. Интернет-обозреватели. Для поиска в WWW используют специальные программы, называемые браузерами, или обозревателями. Браузер- это своего рода окно в WWW. Это интересно Browser (англ.) означает «…посетитель магазина, рассматривающий товары, перелистывающий книги», - так трактует это слово весьма авторитетный Англо-русский словарь под редакцией Ю. Апресяна. Популярностью у пользователей пользуются браузеры Internet Explorer фирмы Microsoft, Netscape Navigator фирмы Netscape, Mozilla, Opera. Принципиальной разницы между браузерами нет - ведь каждый браузер имеет встроенную электронную почту, клиент-программу поддержки групп новостей, все они предоставляют возможности прослушивания речи и других звуков, просмотра движущихся изображений, обеспечивают междугородную телефонную связь. Браузер Internet Explorer. Самый распространенный в России браузер — Internet Explorer (рис. 4.6). Окно программы Internet Explorer имеет дружелюбный и простой в работе интерфейс. Все написано и нарисовано на панели инструментов, поэтому достаточно взять в руки мышку и отправиться в увлекательное путешествие в мир Интернета. |