Разработка веб служб. Разработка Web-служб_230112_ (3). Образования российской федерации
 Скачать 220.69 Kb.
|
 в электрической цепи ток отсутствует. В момент времени  начинает повышаться потенциал узла  . Потенциальный электрический сигнал  распространяется по проводу в виде бегущей волны:  с конечной скоростью, равной отношению  . Если длина провода  равна  , то потенциал узла начнёт увеличиваться в момент времени Однако потенциал узла  должен оставаться нулевым. С точки зрения математики это означает, что в приёмнике возникает отражённая волна, которая двигается со скоростью от узла к узлу  . Сумма значений потенциала исходной и отражённой волны в точке тождественно равна нулю, в то же время в других точках проводника между узлами и значения потенциала отражённой волны складываются со значениями потенцциала исходной бегущей волны и искажают их. Для того, чтобы отражённая волна не возникала, приёмник должен полностью поглощать исходную волну, это будет происходить в том случае, когда сопротивление приёмника равно так называемому волновому сопротивлению провода . В ходе проектирования линий связи всегда стараются подобрать параметры проводов так, чтобы амплитуды отражённых волн были как можно меньше.Модуляция электрических сигналов «При формировании сигнала, поступающего в сеть электросвязи, необходимо учитывать среду передачи, для чего сигнал преобразовывается в соответствующий вид, но с сохранением основных свойств первичного сигнала. Такое преобразование сигнала называется модуляцией. В пункте приёма осуществляется обратное преобразование (демодуляция). В процессе взаимосвязи удалённых объектов происходит как передача, так и приём сигналов на каждом из корреспондирующих удалённых объектов. В связи с этим на любом из них должны осуществляться как модуляция (при передаче), так и демодуляция (при приёме сигнала). Устройство, осуществляющее эти две функции, называется модемом… При непрерывных методах модуляции используется некоторый переносчик сигнала в виде гармонического колебания высокой частоты – несущее колебание (часто говорят несущая частота). В этом случае модуляция представляет собой процесс изменения одного из нескольких параметров (частоты, амплитуды фазы) по закону первичного сигнала, т. е. несущее колебание наделяется признаками первичного сигнала. На входящем конце осуществляется обратное преобразование (демодуляция), при котором из модулированного сигнала выделяется первичный сигнал. Таким образом, при амплитудной модуляции (АМ) в несущем колебании изменяется амплитуда» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 33-36] (рисунки Амплитудная модуляция и Временная диаграмма, иллюстрирующая амплитудную модуляцию, файл PP_Разработка Web-служб) Рассмотрим передачу человеческого голоса по электрической линии связи. Звук представляет собой механические колебания сплошной среды (газа или жидкости), которые воспринимает человеческое ухо. Их можно представить в виде ряда, членами которого являются гармонические колебания вида  вещественные параметры ,  ,  называются соответственно амплитудой, частотой и фазой гармонического колебания; значения частот находятся в диапазоне от 6 Гц (герц) до 20 кГц (килогерц).Устройство, которое преобразует звуковые колебания в электрические, называется микрофоном. Чувствительным элементом порошкового угольного микрофона служит капсюль с угольным порошком и диафрагмой, На два контакта, между которыми находится угольный порошок, подаются разные электрические потенциалы. Диафрагма воспринимает звуковые колебания, в результате чего изменяется её давление на угольный порошок, угольные зёрна прижимаются друг к другу то сильнее, то слабее, поэтому изменяется электрическое сопротивление порошка и сила тока, проходящего через порошок (рисунок Амплитудная модуляция речевого сообщения, файл PP_Разработка Web-служб). Предположим, что разность потенциалов между контактами является гармоническим колебанием с частотой  (заглавная греческая буква омега), а сопротивление угольного порошка меняется с частотой . В этом случает частота называется несущей частотой высокочастотного колебания, а частота – частотой модулирующего колебания. При линейной амплитудной модуляции сила тока, протекающего через микрофон, в момент времени  равна   Если частоты модулирующих сигналов не превосходят значения  , то частоты модулированных колебаний лежат в диапазоне Такой интервал называется полосой частот, которую занимает сигнал. Частоты модулированных сигналов с несущей частотой  будут лежать в диапазоне  В том случае, когда разность между несущими частотами и больше чем  , полосы частот, которые занимают передаваемые сигналы, не пересекаются. Следовательно, модулированные сигналы можно разделить с помощью электрических фильтров, а затем выделить из каждого модулированного сигнала модулирующий сигнал. Таким образом с помощью амплитудной модуляции сигналов можно передавать по одной и той же линии связи сообщения большого количества абонентов одновременно.«При изменении частоты несущего колебания имеем частотную модуляцию (ЧМ)… При передаче дискретного сигнала по аналоговой среде также используется модуляция первичным дискретным сигналом гармонического несущего колебания. При этом, как и ранее возможны три вида модуляции: амплитудная, частотная и фазовая… В импульсных видах модуляции в качестве переносчика сигнала используются периодические последовательности прямоугольной формы. В соответствии с функцией непрерывного сигнала может изменяться один из параметров двоичной последовательности импульсов: амплитуда импульса (амплитудно-импульсная модуляция - АИМ), частота следования импульсов (частотно-импульсная модуляция - ЧИМ), ширина импульса (широтно-импульсная модуляция - ШИМ), фаза импульса, т.е. положение импульсов относительно тактовых (синхронизирующих) моментов времени (фазо-импульсная модуляция – ФИМ)» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 33-36] Терминологический словарь Дуплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по одному каналу связи, позволяющая одновременно передавать сообщения в обеих направлениях. Полудуплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по одному каналу связи, позволяющая в каждый момент времени передавать сообщения в одном направлении. Симплексная связь – связь между двумя абонентами по одной физической линии или по каналу связи, по которому можно передавать сообщения только в одном направлении. «Кто изобрел телефон? Большинство ответят – Александр Белл и окажутся неправы. Первым, кто продемонстрировал аппарат, передающий звук посредством электрических сигналов, был Иоганн Рейс, он же и придумал название – «телефон», и было это 26 октября 1851 года. Когда Иоганн Рейс, школьный учитель, сообщил о своих опытах профессору Берлинского университета Поггендорфу, тот воспринял идею передачи звуков по проводам как фантазию. Не заинтересовал телефон и инспектора Прусского телеграфа фон Легата. А вот американцы отнеслись к изобретению по-другому. В 1872 году аппарат Рейса был показан заокеанским изобретателям, в том числе Эдисону и Беллу. Те досконально изучили устройство и уже на его основе стали конструировать свои телефоны. Интересно, что если бы Белл на 2 часа позже принес в патентное бюро заявку на приобретение телефона, его опередил бы изобретатель Элиша Грей, придумавший такое же устройство.» [Юный эрудит. 2021. № 10. С. 3] Радиосвязь Физическим полем называется среда, заполняющее часть пространства, через которую тела взаимодействуют друг с другом. Для того, чтобы описать состояние физического поля в определённый момент времени, необходимо задать значение некоторой физической величины в каждой точке этого пространства. Воздействие друг на друга тел, обладающих электрическим зарядом, осуществляется через электромагнитное поле. Математической моделью электромагнитного поля служит пара функций, аргументами которых служат момент времени и координаты точки пространства, значением функции  является вектор напряжённости электрической составляющей электромагнитного поля в точке с координатами  в момент времени , а значением функции  является вектор магнитной индукции магнитной составляющей электромагнитного поля в этой точке в этот момент времени. Часто вместо магнитной индукции используют вектор напряжённости магнитной составляющей электромагнитного поля  (жирным шрифтом набирают буквы, обозначающие векторные величины). В том случае, когда в электромагнитном поле двигается заряженная частица (материальная точка), в момент времени на неё действует сила Лоренца: где  – заряд частицы,  - скорость частицы в момент времени , – координаты частицы в момент времени , символ  обозначает операцию векторного произведения: вектор  перпендикулярен к векторам-сомножителям, его модуль равен произведению модулей векторов-сомножителей на синус угла между ними и три вектора образуют правую тройку (направлены вдоль большого, указательного и среднего пальцев правой руки). В процессе радиосвязи передатчик изменяет значения напряжённости и магнитной индукции вблизи точки , а приёмник фиксирует изменения значений этих величин вблизи точки . «Для передачи двоичных импульсов по радио- или спутниковым каналам, в которых передающая среда является непрерывной, двоичный цифровой сигнал подвергается вторичному преобразованию с использованием гармонического несущего колебания достаточно высокой частоты. В результате будут получены радиоимпульсы, способные распространяться в эфире» [Лазарев В. Г. Интеллектуальные цифровые сети. стр. 38] ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЛОБАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ Базовая эталонная модель OSI ISO Понятие информации относится к системе, содержащей, по крайней мере, три компонента: источник информации, её потребителя (адресата) и среду передачи. Источник информации и её потребитель могут быть отдельными людьми, группами людей или компонентами технических систем. Источник информации определённым образом воздействует на среду передачи информации, потребитель информации фиксирует значение физической величины, характеризующей изменения среды. Эта величина называется сигналом. Линия связи — физическая среда и совокупность технических систем, обеспечивающие распространение сигнала. Канал связи — физическая среда и совокупность технических систем, обеспечивающие передачу сигнала от источника информации к её адресату. Открытая техническая система — техническая система, удовлетворяющая международным стандартам и спецификациям в области обмена информацией. Открытая система выполняет обработку и передачу данных, представленных в виде сигналов. После запуска программы в системе возникает вычислительный процесс, который завершается после окончания выполнения программы. Прикладные вычислительные процессы, функционирующие в открытой системе, удовлетворяют информационные и вычислительные потребности конечных пользователей. Международные стандарты и спецификации регламентируют взаимодействие открытых систем друг с другом и с абонентами — людьми, юридическими лицами или техническими системами. Международная организация по стандартизации (ISO) разработала базовую эталонную модель взаимодействия открытых систем (OSI), которая позволяет обеспечить: связь программно-аппаратных комплексов, выпущенных разными производителями, друг с другом; единые форматы представления данных; диагностику программного обеспечения и технических средств и т. п. Базовая эталонная модель рассматривает информационно-вычислительную сеть, образованную взаимодействующими открытыми системам и абонентами. Компоненты этой сети, которым присвоены адреса, называются её узлами. Документы базовой эталонной модели описывают процессы, протекающие в информационно-вычислительной сети, в виде взаимодействия объектов разных уровней. Всего выделено 7 таких уровней: прикладной; представления данных; сеансовый; транспортный; сетевой; канальный; физический. Объектами прикладного уровня являются прикладные вычислительные процессы. Объекты физического уровня представляют механические, электрические, оптические и другие средства, обеспечивающие передачу и обработку сигналов. Объекты нижних шести уровней предоставляют сервисы объектам вышестоящих уровней. Стандарты и спецификации, регламентирующие взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколами. Терминологический словарь ISO, International Standards Organization – Международная организация по стандартизации. Основана в 1946 году. Её членами являются организации разных стран, которые занимаются стандартизацией объектов и процессов, связанных с промышленным производством. OSI, Open System Interconnection – взаимодействие открытых систем. Концептуальная модель передачи данных, разработанная ISO (начало работ – 1977 год, модель OSI представлена в 1979 году.) Протоколы сети Интернет. Протоколы сетевого уровня Латинское слово коммутация обозначает изменение, перемену. Коммутацией каналов называется технология передачи сигналов, предоставляющая каждой паре абонентов канал связи. IP - Internet Protocol, межсетевой протокол: протокол сетевого уровня модели OSI, разработанный министерством обороны США (протокол MIL-STD 1777), регламентирующий технологию коммутации пакетов. Он является составной частью комплекта протоколов TCP/IP, основой объединения локальных вычислительных сетей с помощью маршрутизаторов. Программно-аппаратные комплексы, поддерживающие протокол IP, должны обеспечить доставку пакета от сетевого узла отправителя до сетевого узла получателя. Внутри локальной сети сообщение делится на части, которые передаются по сети в виде наборов октетов, эти наборы называются кадрами. В кадре должен быть указан идентификатор адресата сообщения внутри данной сети. Если кадр поступает на маршрутизатор, то в нём должен содержаться набор октетов, оформленный в соответствии с требованиями протокола IP. Заголовок IP-пакета содержит IP-адреса получателя и отправителя, а также другую информацию. Согласно протоколу IP, адрес узла представляет собой тридцатидвухразрядное двоичное число. В оперативной памяти компьютера оно занимает 4 следующих друг за другом байта. Значения этих байтов записывают в десятичной системе счисления и разделяют точками. Таким образом, IP-адрес представляют в виде четырёх целых неотрицательных чисел, каждое из которых меньше 256. В поле TTL (Time To Live – время жизни) вычислительный процесс сетевого уровня, отправляющий IP-пакет, помещает натуральное число. Каждый маршрутизатор, обрабатывающий пакет, уменьшает значение поля TTL, когда оно становится нулевым, пакет сбрасывается (не передаётся дальше). Маршрутизатор, сбросивший пакет, отправляет отправителю пакета сообщение о прекращении передачи пакета. Этот механизм предотвращает засорение сети пакетами с некорректными адресами. Структура заголовка IP-датаграммы (RFC-791) 0 4 8 12 16 31
Version (4 бита) – идентификатор версии датаграммы. Версия пакета определяет структуру его заголовка. Мы рассматриваем заголовок датаграммы версии 4. IHL (Internet Header Length, 4 бита) – поле длины заголовка датаграммы. Единица длины заголовка равна 32 битам. Длина заголовка не может быть меньше 5 единиц (160 битов). Type of Service (8 битов) – значение поля служит идентификатором типа сервиса (обработки), который использует датаграмма. Идентификаторы сервиса определяются IP-протоколом, они указывают степень срочности доставки датаграммы, уровень обеспечения достоверности датаграммы, возможность задержки доставки и т. п. Total Length (16 битов) – поле длины всей датаграммы, включая её .заголовок. Единицей длины служит октет (8 битов). Максимальное значение поля равно 65535, но реально длина датаграммы не превышает 576 байтов (64 байта – заголовок и 512 байтов - данные). Identification (16 битов) – поле идентификатор датаграммы. Идентификатор датаграммы устанавливает её отправитель. Если внутри какой-либо промежуточной сети датаграмма делится на части, то идентификатор датаграммы используется маршрутизатором в процессе её восстановления. Flags (3 бита) – поле флагов. Значения флагов: бит 0 – зарезервировано, текущее значение 0; бит 1 – если значение флага равно 0, то датаграмму можно фрагментировать (делить на части), если значение флага равно 1, то датаграмму фрагментировать нельзя; бит 2 - если значение флага равно 0, то данный фрагмент исходной датаграммы является последним, если значение флага равно 1, то должен быть следующий фрагмент; Fragment Offset (13 битов) – поле смещение фрагмента. Единицей смещения служит блок - участок памяти из 64 битов. Смещение начального фрагмента датаграммы равно 0. TTL (8 бит, ) – время, в течение которого датаграмма может находиться в сети. Это время измеряется в секундах, его устанавливает процесс, отправвляющий датаграмму. Protocol (8 битов) – идентификатор типа протокола процесса следующего (верхнего) уровня, который использует датаграмму. Таким протоколом может быть TCP, UDP и т. п. Header Checksum (16 битов) – поле контрольной суммы заголовка (побитового дополнения суммы побитовых дополнений всех шестнадцатиразрядных слов заголовка). Когда пакет переходит через маршрутизатор, его заголовок изменяется (например, уменьшается значение поля TTL), поэтому каждый маршрутизатор считает контрольную сумму. Если значение поля Header Checksum отличается от контрольной суммы заголовка, то маршрутизатор его сбрасывает. Source Address (32 бита) – адрес отправителя; Destination Address (32 бита) – адрес получателя; Options (выбор) – поле дополнительных параметров, длина поля может изменяться. Значение поля используется в ходе обработки датаграммы маршрутизатором, обеспечивая выполнение ряда вспомогательных функций. Padding (набивочный материал) – поле выравнивания, длина поля выбирается таким образом, чтобы общая длина заголовка датаграммы была кратной 32. Значение поля –нуль. Классы IP-адресов: IP-адрес версии IPv4 (четвёртой версии IP протокола) представляет собой тридцатидвухразрядное двоичное число. Разряды нумеруются справа налево цифрами 0, 1, 2,…, 31. Старшие разряды идентифицируют сеть, младшие – хост в сети. Хостом может быть любой компонент сети, способный принимать и посылать IP-пакеты. Адреса класса A: разряд 31 равен нулю, разряды 31-24 идентифицируют сеть, разряды 23-0 идентифицируют хост; адреса класса B: разряд 31 равен единице, разряд 30 равен нулю, разряды 31-16 идентифицируют сеть, разряды 15-0 идентифицируют хост; адреса класса С: разряды 31 и 30 равны единице, разряд 29 равен нулю, разряды 31-8 идентифицируют сеть, разряды 7-0 идентифицируют хост. Протоколы транспортного уровня (протоколы TCP и UDP) TCP – Transmission Control Protocol, протокол управления передачей: протокол транспортного уровня модели OSI, входит в состав комплекта протоколов TCP/IP, обеспечивает надёжную доставку сообщения в виде последовательности байтов от вычислительного процесса отправителя до вычислительного процесса получателя с предварительным установлением соединения. Идентификатором соединения между двумя вычислительными процессами служит гнездо (socket), состоящее из двух чисел: 32-разрядного двоичного IP-адреса и 16-разрядного двоичного номера порта – идентификатора процесса транспортного уровня, который должен обработать TCP-пакет. Таким образом, последовательность протоколов процессов, обрабатывающих сообщение (стек протоколов), выглядит так: Протокол прикладного уровня | TCP | IP | Протокол канального уровня | Физический уровень. Вычислительный процесс сетевого уровня может передать IP пакет вычислительному процессу транспортного уровня, реализующему протокол TCP либо вычислительному процессу транспортного уровня, реализующему протокол UDP. Выбор этого процесса определяется значением поля Protocol в заголовке IP пакета. Все байты TCP пакетов, с помощью которых передаётся сообщение, нумеруются, номер начального байта начального пакета равен нулю. Номер TCP пакета совпадает с номером первого байта этого пакета. Копии переданных пакетов помещаются в буфер очереди переданных пакетов, когда буфер заполнен, передача пакетов прекращается и запускается таймер ожидания подтверждения получения пакетов. Вычислительный процесс транспортного уровня (TCP процесс) получает следующие друг за другом пакеты, проверяет их номера и восстанавливает сообщение. Чтобы подтвердить получение пакета, он отправляет TCP процессу-передатчику номер ожидаемого пакета (номер полученного TCP-пакета плюс количество байтов этого пакета). Эти номера не обязательно являются номерами следующих друг за другом TCP пакетов: получив номер ожидаемого TCP пакета, процесс-передатчик удаляет из буфера пакеты с предыдущими номерами. Если в течение определённого времени не получено подтверждение корректной доставки пакетов, то они передаются снова. В том случае, когда закончена передача сообщения, но в буфере остаётся место, начинает передаваться следующее сообщение, причём предполагается, что номера пакетов нового сообщения следуют за номерами пакетов переданного сообщения. Структура TCP-пакета 0 16 31
Source Port (16 битов) – порт отправителя. Destination Port (16 битов) – порт получателя. Sequence Number – номер передаваемого пакета Acknowledgement Number – номер ожидаемого пакета Data Offset (4 бита) – длина заголовка TCP-пакета. Длина заголовка равна смещению начала данных. Единица длины заголовка и смещения данных равна 32 битам. URG, ACK, PSH, RST, SYN, FIN – флаги. Если установлен флаг ACK, то пакет содержит подтверждение получения отправленного пакета (поле Acknowledgement number). Флаг FIN устанавливается в том случае, когда данный пакет содержит окончание сообщения. Reserved (6 битов) – резервное поле. Window (16) – количество байтов данных, которое отправитель пакета может принять (начиная от байта, номер которого содержится в поле Acknowledgement Number). Checksum (16 ) – поле контрольной суммы пакета (побитового дополнения суммы побитовых дополнений всех шестнадцатиразрядных слов пакета). Urgent Pointer (16 ) – Options – (выбор) – поле дополнительных параметров, длина поля может изменяться. Значение поля используется в ходе обработки датаграммы маршрутизатором, обеспечивая выполнение ряда вспомогательных функций. Padding (набивочный материал) – поле выравнивания, длина поля выбирается таким образом, чтобы общая длина заголовка датаграммы была кратной 32. Значение поля –нуль. Data – данные пакета UDP — User Datagram Protocol, протокол пользовательских датаграмм: протокол транспортного уровня модели OSI, входит в состав комплекта протоколов TCP/IP, регламентирует доставку датаграммы от вычислительного процесса отправителя до вычислительного процесса получателя без гарантии этой доставки и без предварительного установления соединения. Структура UDP-пакета 0 16 31
Протоколы канального уровня. Сеть Ethernet Протоколы канального уровня регламентируют формирование и передачу блоков данных в пределах одной локальной сети. «Рассмотрим протокол канального уровня Ethernet, который был разработан Исследовательским центром в Пало Альто корпорацией Xerox в 1970 году. Сеть Ethernet должна была заполнить нишу между глобальными сетями, низкоскоростными сетями и специализированными сетями компьютерных центров, которые работали с высокой скоростью, но на очень ограниченном расстоянии. На сегодняшний день Ethernet является наиболее распространённым протоколом локальных вычислительных сетей (ЛВС). Термин Ethernet чаще всего используется для описания всех ЛВС, работающих по принципу множественный доступ с обнаружением несущей – Carrier Sense Multiple Access / Carrier Detection (CSMA/CD). Метод CSMA/CD предполагает, что все устройства взаимодействуют в одной среде, в каждый момент времени передавать может только одно устройство, а принимать могут все одновременно. Если два устройства пытаются предавать одновременно, то происходит столкновение передач, оба устройства прекращают передачу и пытаются возобновить её после краткого периода ожидания продолжительность которого является случайной величиной. Каждый адаптер имеет свой адрес, который является уникальным на множестве всех вычислительных машин в мире. Ethernet-адрес (физический, машинный адрес, MAC-адрес) присваивается сетевой плате при её изготовлении на фабрике, его длина составляет 48 бит. Каждый пакет имеет четырнадцатибайтный заголовок, который включает адреса отправителя и получателя, поле type code, данные и поле контрольной суммы пакета. Любая машина в локальной сети обрабатывает только те пакеты, которые адресованы только ей, либо адресованы всем машинам сети – адрес назначения содержит широковещательный адрес FFFFFFFFFFFF, состоящий из единиц во всех 48 разрядах.» [Золотов С. Протоколы Internet. – СПб.: BHV – Санкт-Петербург, 1998. - 300 с.] Структура Ethernet-кадра 0 16 31
Система доменных имён. Динамическая конфигурация DNS – Domain Name System (Service), система (служба) доменных имён: протокол комплекта TCP/IP, регламентирующий использование осмысленных знакосочетаний для доступа к узлам сети Интернет. DNS-адрес состоит из буквосочетаний, разделённых точками. Первое буквосочетание служит именем узла, второе обозначает домен нижнего уровня — группу узлов, в которую входит данный узел. Следующее буквосочетание называет домен более высокого уровня, объединяющий другие домены нижнего уровня и т. д. Шесть доменов верхнего уровня определены для США: gov – адреса узлов правительственных организаций; mil – адреса узлов военных организаций; edu – адреса узлов образовательных организаций; com – адреса узлов коммерческих организаций; org – адреса узлов общественных организаций; net – адреса узлов организаций, предоставляющих сетевые услуги. Домены верхнего уровня, включающие узлы отдельных стран: uk – адреса узлов Великобритании; ru – адреса узлов России; ca – адреса узлов Канады. Терминологический словарь DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol - протокол динамической настройки конфигурации главной ЭВМ (хоста)) - протокол, регламентирующий простой и надёжный способ конфигурирования сети. Он использует модель клиент-сервер. Администратор сети назначает в сети DHCP-сервер, на котором хранится информация о конфигурации сети в соответствии с требованиями стека протоколов TCP/IP. Когда клиент, включённый в сеть, должен отправить сообщение или обработать его в соответствии с требованиями стека протоколов TCP/IP, он посылает запрос DHCP-серверу. Специальные программные средства, разработанные в соответствии с протоколом DHCP, позволяют администратору сети централизованно устанавливать значения параметров сети, например, глобальных и локальных IP-адресов узлов сети и идентификаторы подсетей. Если компьютер-клиент перемещается из одной подсети в другую, то в ходе очередного запуска системы его сетевые параметры автоматически изменяются. Описание протокола DHCP содержится в документах RFC-1533, RFC-1534, RFC-1541 IETF (Internet Engineering Task Force – Комитет решения задач, связанных с работой сети Интернет). WINS (Windows Internet Names Service – сервис Windows по распознаванию имён Интернет) – протокол, регламентирующий преобразование имён компьютеров в их IP-адреса. Серверы WINS поддерживают базу данных, которая устанавливает соответствие между именами компьютеров и их IP-адресами. HTTP – HyperText Transfer Protocol, протокол передачи сообщений, связанных друг с другом гипертекстовыми ссылками. WWW – World Wide Web, всемирная паутина: интерактивная распределённая информационная система, к которой получают доступ пользователи глобальной сети Интернет. Разработана в Европейском центре ядерных исследований CERN. Все базы данных, входящие в состав информационной системы WWW имеют общий графический интерфейс, определяемый программой Mosaic, разработанной Национальным центром суперобработки прикладных программ NCSA, США. URL – формат информации, сообщающей о месте хранения ресурса сети Интернет. Он состоит из нескольких компонентов: схема://DNS_адрес_узла/имя_папки/.../имя_папки/файл Схема определяет тип ресурса. Для доступа к файлам, расположенным на WWW-серверах в качестве схемы обычно используется буквосочетание http, а для доступа к файлам на компьютере пользователя схемой служит слово file. Например: http://www.tyuiu.ru/ http://educon2.tyuiu.ru/ file:///C|/myfiles/myfile.html IETF, Internet Engineering Task Force – рабочая группа по инженерным проблемам сети Интернет: рабочая группа, разрабатывающая и распространяющая документы, регламентирующие функционирование сети Интернет, организующая обмен информацией внутри сообщества пользователей сети Интернет и т. п. RFC, Requests for Comments – запросы на комментарии: серия документов, регламентирующие различные аспекты функционирования сети Интернет, в частности, проекты протоколов и сами протоколы. Каждому документу серии присваивается уникальный номер, например, документы RFC-1466, RFC-1597 регламентируют классы IP-адресов, документ RFC-791 является частью протокола IP и т. д. Документы RFC выпускает группа IETF. Диагностические средства стека протоколов TCP/IP утилита arp – отображает содержимое таблиц, которые использует протокол ARP (Address Resolution Protocol – протокол распознавания адресов) для преобразования IP-адреса пакета в физический адрес сети Ethernet. Синтаксис вызова утилиты: arp -a отображает текущие значения таблиц протокола ARP Утилита ping проверяет наличие соединения с удалённым узлом. Синтаксис вызова утилиты: ping адрес_узла Адрес узла может быть задан в формате протокола IP или DNS. Утилита направляет указанному узлу так называемые эхо-пакеты. Получив эхо-пакет, узел должен послать его отправителю подтверждение получения пакета. Утилита tracert определяет последовательность маршрутизаторов, через которые передаётся пакет. Она посылает последовательность пакетов, увеличивая в них значение поля TTL, а затем выводит на экран адреса маршрутизаторов, сбрасывающих полученные пакеты. Синтаксис вызова утилиты: tracert адрес_узла. Сетевые средства операционной системы Windows NT API – Applications Programming Interface, интерфейс прикладного программирования – набор процедур и соглашений, обеспечивающих доступ прикладной программы к ресурсам компьютера или сети. Каждая операционная система имеет свой собственный интерфейс API [Севастьянов А. В. Англо-русский толковый словарь сокращений в области компьютерных и информационных технологий. – М.: Издательство ЭКОМ, 1995]. NDIS – Network Driver Interface Specification, спецификация интерфейса сетевого драйвера – спецификация интерфейса уровня MAC, разработанная фирмой Microsoft. Скрывает особенности реализации сетевого адаптера от сетевой операционной среды. Такой драйвер может одновременно работать с протоколами разных сетевых операционных систем. NETBIOS –Network Basic Input/Output System, сетевая базовая система ввода-вывода. Сетевая базовая система ввода-вывода представляет собой интерфейс сеансового уровня, используемый приложениями для коммуникации с NetBIOS-совместимыми транспортными протоколами, такими, как фреймовый протокол NETBEUI. Интерфейс NetBIOS отвечает за установление логических имен в сети, установление сеанса связи между двумя логическими именами в сети и за поддержку надежного обмена данными меду двумя компьютерами, установившими сеанс связи. Интерфейс NetBIOS использует уникальное логическое имя для идентификации рабочей станции при управлении коммуникациями между узлами. Имя NetBIOS представляет собой уникальную алфавитно-цифровую строку длиной 15 символов. Для осуществления двухсторонних коммуникаций между компьютерами, NetBIOS устанавливает между ними логическое соединение, или сеанс. Как только логическое соединение установлено, компьютеры могут обмениваться данными в форме запросов или в форме блоков сообщений сервера (Server Message Block, SMB) [Ресурсы Windows NT.- СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1995.- 720 с.; стр. 38] . NETBEUI – NETBIOS End User Interface, интерфейс конечного пользователя NETBIOS. NTFS – New Technology File System - усовершенствованная файловая система, разработанная специально для операционных систем семейства Windiws NT. Она поддерживает длинные имена файлов, полное управление защитой прав доступа, восстановление файловой системы, большое разнообразие средств хранения данных и различные функции подсистемы Windows NT POSIX. Кроме того, NTFS поддерживает объектно-ориентированные прикладные программы, обрабатывая все файлы как объекты, с определяемыми пользователями и системой атрибутами [Ресурсы Windows NT.- СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1995.- 720 с.; стр. 485]. «В 1998 г. в Экспертно-криминалистическом центре МИД была проведена классификация компьютерных преступников. Обобщенный портрет отечественного хакера, созданный на основе этого анализа, выглядит примерно так: мужчина в возрасте от 15 до 40 лет, имеющий многолетний опыт работы на компьютере либо почти не обладающим таким опытом; в прошлом к уголовной ответственности не привлекался; яркая мыслящая личность; способен принимать ответственные решения; хороший, добросовестный работник, по характеру нетерпимый к насмешкам и к потере своего социального статуса среди окружающих его людей; любит уединенную работу; приходит на службу первым и уходит последним. Часто задерживается на работе после окончания рабочего дня и очень редко использует отпуск и отгу-лы» [Анин Б. Защита компьютерной информации.- СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000.- 384 с; стр. 12] Синтаксис и семантика линейных языков Мы будем рассматривать сообщения, состоящие из конструкций линейных языков. Основой такого языка служит алфавит — конечное множество базовых символов. Набор символов алфавита называется символьной цепочкой. Конструкциями языка называются корректные (правильно построенные) символьные цепочки. Правила, которые позволяют распознавать конструкции языка и строить новые, образуют его синтаксис (грамматику). Все естественные языки являются линейными, их алфавиты обычно включают буквы, знаки препинания, разделители (пробел, перенос строки, абзац). Пример 1. Алфавит простейшей системы счисления содержит только один символ - '|', в алфавите двоичной системы счисления два символа — '0' и '1', алфавит десятичной системы счисления состоит из десяти цифр: '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9'. Символьные цепочки этих систем счисления имеют такой вид: |, ||, |||, ||||, ..., 0, 1, 01, 10, 11, …, 001,..., 0, 1, …, 9, 01, …, 09, 10, 11,... Семантика языка устанавливает связь между символьной конструкцией и её значением, принадлежащим предметной области языка. В общем случае алфавит позиционной системы счисления с основанием p состоит из p символов. Если p = 1, то единственный символ алфавита обозначает число 'один', если же p > 1, то символы алфавита обозначают числа от 0 до p – 1. Значение символьной цепочки anan-1...a0 вычисляется по формуле anpn + an-1pn-1 + … + a1p +a0. Таким образом, предметной областью системы счисления служит множество чисел. Отметим, что разряды чисел в позиционных системах счисления нумеруются справа налево: справа стоит младший разряд, а справа — младший. Пример. Цепочка ||||...|, состоящая из n символов '|', обозначает число n. Языком программирования называется линейный язык, который служит для точного описания программы или алгоритма решения задачи с помощью ЭВМ. Если язык программирования применяется по назначению, то не допускается свободное толкование смысла выражений, присущее естественным языкам. Язык программирования, в котором управляющие структуры и особенно структуры данных отражают характеристики определённой предметной области, например, коммерческих или научных расчётов, называется проблемно-ориентированным языком. Аббревиатура HTML (Hyper Text Markup Language – гипертекстовый язык меток) служит наименованием одного из проблемно лриентированных языков. Алфавит языка HTML включает в себя строчные и прописные латинские буквы, цифры, знаки препинания, разделители (пробелы, переносы строк, абзацные отступы), знаки арифметических операций, специальные символы <, >, !, % и т. п. Текст программы на языке HTML называется HTML-документом. Расширение файла, содержащего HTML-документ, - htm или html, его можно создавать с помощью неформатирующего редактора, например, блокнота (исполняемый файл notepad.exe, расположенный в системной папке операционной системы семейства Windows). Синтаксис и семантика языка HTML Управляющие структуры языка HTML называются метками. Метка состоит из имени метки и, возможно, других компонентов, заключённых в угловые скобки. Метки делятся на парные и непарные. Парные метки располагаются парами, первая метка пары является открывающей, она отмечает начало области её действия, вторая метка пары — закрывающая — отмечает конец области действия пары. Внутри угловых скобок закрывающей метки стоит косая черта, а за ней - имя метки. Области действия различных парных меток могут содержаться одна в другой, но не должны накладываться друг на друга. Пример HTML-документа (пример 1): This is an example of an HTML-document Парные метки , ограничивают содержимое HTML-документа. Область HTML-документа, заключённая между парными метками называется его заголовком, здесь обычно размещается разного рода служебная информация. Парные метки всегда располагаются внутри заголовка, между ними находится заглавие HTML-документа. Информационные символы, которые отображаются в рабочей области HTML-документа, находятся в его теле. Тело документа определяется парной меткой , . Непарная метка содержи комментарий. Примечание: head – рубрика, раздел, подзаголовок; title – заглавие, название, заголоввок; body – основная часть (чего-либо), корпус. В 1959 году Н. Хомски (N. Chomsky) построил иерархию формальных языков, разделив их на 4 класса. Каждый класс более низкого уровня является частью класса более высокого уровня:
(в информатике номер объекта, занимающего более высокое положение в иерархии, меньше номера объекта, который занимает более низкое положение). Язык HTML относится к языкам с бесконтекстной грамматикой, конструкции которых способен распознавать магазинный автомат. Запоминающее устройство магазинного автомата представляет собой стек. Напомним, что все ячейки стека располагаются в порядке возрастания номеров. В каждый момент времени выделена одна из ячеек стека, которая называется его вершиной. Магазинный автомат читает HTML-документ и помещает каждую открывающую парную метку в ячейку, следующую за вершиной стека, после чего эта ячейка становится новой вершиной стека. В тот момент времени, когда он прочитывает закрывающую вершину стека, на вершине стека должна находится её парная открывающая метка. Автомат извлекает её из стека, вершиной стека становится предыдущая ячейка стека. Если автомат прочитал закрывающую метку, а стек пуст, или на вершине находится другая открывающая парная метка, автомат фиксирует наличие ошибки в тексте HTML-документа. Метки HTML-документа представляют собой запросы к операционной системе компьютера, содержащие указания способов обработки символов, содержащихся в тексте. Взаимодействие HTML-документа с операционной системой компьютера обеспечивает специальная программа — интерпретатор, которая называется Web-браузером (browse – читать, обычно беспорядочно, browsing – поиск информации, первоначально подразумевалось, что он может преследовать цель получения несанкционированного доступа к конфиденциальным данным). Интерпретатор переводит запросы и команды языка программирования высокого уровня на язык машинных кодов, затем они выполняются. Примерами Web-браузеров служат пакеты Internet Explorer (компания Microsoft) и Netscape Navigator (компания Netscape Communications). ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 Тема: разработка html-документов. Цель лабораторной работы: овладение навыками составления простейших html-документов. Теоретический материал Мы будем создавать программы в текстовом редакторе операционной системы Windows, который называется блокнотом, исполняемым файлом служит файл notepad.exe. Текстовый процессор Word для этой цели не подходит так как его документ содержит служебную информацию, которую не понимает компилятор языка С. В окне эмулятора командной строки блокнот вызывается командой notepad.exe имя_файла. Если на жёстком диске есть файл с именем имя_файла, то блокнот откроет его, если же такого файла нет, то блокнот попросит пользователя подтвердить, что надо создать файл с именем имя_файла. Ход работы Найдите на диске C: директорию (папку) Temp. Если этой папки нет, создайте её. Запустите эмулятор командной строки cmd.exe Сделайте папку Temp активной директорией эмулятора командной строки: для этого наберите в командной строке команду cd C:\Temp В начале командной строки должно появиться так называемое приглашение C:\Temp > Наберите в командной строке команду notepad ex1.html и подтвердите, что Вы хотите создать файл ex1.m Наберите в окне блокнота текст html-документа This is an example of an HTML-document Набирайте текст html-документа в текстовом редакторе notepad, а не вставляйте его, копируя из файла Word! Сохраните созданный текстовый документ, найдите его пиктограмму в папке Temp и откройте его командой контекстного меню правой кнопки мыши: Открыть с помощью... | Internet Explorer На экране появляется окно Web-браузер Internet Explorer. В строке заголовка содержится заглавие HTML-документа, комментарий в окно Web-браузера не выводится. В строке слева — URL-адрес HTML-документа. URL – формат информации, сообщающей о месте хранения ресурса сети Интернет. Он состоит из нескольких компонентов: схема://адрес_узла/имя_папки/.../имя_папки/файл Схема определяет тип ресурса. Для доступа к файлам на компьютере пользователя схемой служит слово file, /C| - адрес узла, Temp/ex1.html – папка, содержащая файл HTML-документа, его имя и расширение: file:///C|/Temp/HTML\ex1.html В поздних версиях браузера Internet Explorer вместо URL-адреса файла выводится его полное имя (полный путь к файлу): C:\Temp\HTML\ex1.html В рабочей области окна браузера отображается строка из тела HTML-документа. Все метки, которые мы будем рассматривать в дальнейшем, размещаются в теле HTML-документа. Создайте следующие html-документы (примеры 2 - 10), запустите их с помощью браузера и объясните результаты его работы. Обычно Web-браузер пропускает перенос строки в HTML-документе: Пример 2 This is an example of an HTML-document Это пример HTML-документа This is an example of an HTML-document Это пример HTML-документа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||