Студентам ИТ / 2 УПП_ИТ / Дополн_литература / ИТ в Интернет / ИСиТ__УММ

Информационно­коммуникационные технологииобщегоназначения

Существуют следующие виды сетей:

локальная сеть (LAN) объединяет компьютеры в пределах одного предприятия. Существует большое число разновидно- стей локальных сетей. Наиболее перспективными являются сети Интранет, объединяющие локальные сети корпорации посредством протоколов TCP/IP и HTTP, реализующих кон- вергенцию (слияние, объединение) сетевой и гипертекстовой технологии;

региональные сети (MAN) могут объединять локальные сети по географическим (город, область, регион) или темати- ческим признакам;

региональные сети страны, континента, всего мира объе-

диняются в глобальные сети.

Сети делятся также на общественные, частные и ком- мерческие.

	Сетевая								Сетевая
операционная								операционная
	система								система
7									Уровни	7
		интерфейс
				6						6
5										5
4										4
	интерфейс 3									3
						протокол
2										2
	1									1
		Рис. 16. Иллюстрация понятий
			протокола и интерфейса

201

Информационные технологии

Сеть Internet (Интернет) возникла на базе ArpaNet и в настоящее время «опутала» землю «всемирной паутиной», став сетью сетей. Это некоммерческая сеть. Она не имеет вла- дельца, не существует централизованной организации, кото- рая регулировала бы интересы сообщества пользователей. Число пользователей растет с каждым днем, и многие ком- мерческие и общественные сети подключаются к Интернету, предоставляя все новые возможности пользователям.

Всемирная паутина возникла, когда в 1989 г. была соеди- нена гипертекстовая технология с сетевой. Тем самым был изобретен принципиально новый способ свободного доступа (веб-технология) в сеть АРПА, которая тут же получила имя World Wide Web (WWW – Всемирная паутина). Уже на сле- дующий год к ней подключилось более 3000 активных сетей и более 200 тысяч компьютеров. Если в 1992 г. в Сети действова- ло 26 веб-серверов, то в январе 2000 г. – уже более 2 миллионов веб-серверов и более 300 миллионов пользователей.

Сеть Интернет можно определить как объединение ЛВС, удовлетворяющих протоколу TCP/IP (протокол управ- ления передачей/межсетевой протокол), имеющее общее ад- ресное пространство, где у каждого компьютера есть IP-адрес. Однако можно обращаться к сетям, не удовлетворяющим про- токолу TCP/IP. Например, система Usenet обслуживается про-

граммой UUCP (Unix-to-Unix-Copy-Program) – программой копирования из Unix в Unix посредством шлюзов.

Наиболее «древние» услуги Интернета: Telnet, FTP, электронная почта.

Протокол Telnet отвечает за взаимодействие приложе- ний с сетью и обеспечивает доступ к базам данных, каталогам библиотек, другим информационным услугам.

FTP – протокол передачи файлов – обеспечивает обмен файлами между компьютерами. Система файловых архивов FTP глобального и регионального охвата содержит огромное количество информации, накопленной в FTP-архивах за деся- тилетия эксплуатации компьютерных систем, которая по- прежнему ценна для специалистов.

202

Информационно­коммуникационные технологииобщегоназначения

Роль host-ЭВМ в интернете выполняют веб-серверы. Веб-сервер разбит на веб-страницы (sites – сайты). Для

создания сайтов разработан язык гипертекстовой разметки

HTML (Hyper Text Markup Language) и гипертекстовые редак-

торы. Для перемещения по веб-страницам и передачи гипер- текстовых документов по сети разработан протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protoсol). Для поиска веб-страницы с нужным гипертекстовым документом разработаны програм- мы поиска и просмотра, называемые навигаторами, или браузерами (Browser). Они обеспечивают интерфейс пользо- вателя с Интернетом. При этом стиль оформления экрана и форма представления документа задаются пользователем.

Веб-сервер содержит веб-страницы с информацией любо- го типа (тексты, электронные документы, мультимедийные объекты), редактор разметки HTML, браузеры, программы, реализующие протоколы TCP/IP, HTTP и др., сетевую опера- ционную систему, инструменты для организации дискуссий (телеконференций), гипертекстовые СУБД, системы гипертек- стового документооборота и многие другие инструменты.

Веб-технология (WWW-технология) заключается в сле-

дующем. Пользователь посредством гипертекстового редакто- ра создает гипертекстовый документ. Он размещается на веб- сервере. Администратор делает ссылку в каталоге веб-сервера на первую веб-страницу документа, чтобы браузер смог ее найти. После чего любой другой пользователь посредством поисковой системы может получить доступ к данной веб- странице (сайту).

Разработано множество браузеров. Примерами могут служить Microsoft Explorer, Navigator Netscape.

Объединение нескольких локальных сетей на основе протоколов TCP/IP и HTTP в пределах одного или нескольких зданий одной корпорации получило название intranet (интрасети). Подключение интрасетей к Интернету реализует технологию intranet/internet (Интранет/Интернет), обеспечи-

вающую пользователю доступ к любым ресурсам Интернета. Технология Интранет/Интернет открыла дорогу для разви-

203

Информационные технологии

тия электронной коммерции, электронного бизнеса и других видов электронной деятельности.

Возможности, которые открывает Интернет в бизнесе, управлении, образовании, в сфере различных сервисных и социальных приложений, превосходят те потенциальные опасности, которые в нем есть. Опасности рассмотрим позже.

Используя веб-технологию, можно путешествовать по всему миру, наслаждаясь получаемой информацией в форме фотографий, аудио-/видеофайлов, беседуя с людьми из раз- ных стран, реализуя коммерческие планы, получая научную и другую информацию.

Интернетпредлагаетмного средств поиска информации. В последнее время практически все поисковые системы стали называть порталами. Портал – сервер, обеспечивающий вход в поисковую систему. Он обеспечивает технологии рабо- ты с базами данных, приложениями, электронными докумен- тами и освобождает пользователя от необходимости работать отдельно с тематическими каталогами, поисковыми машина- ми и т.д. Первыми российскими порталами стали RAMBLER и YANDEX. Они обеспечивают поиск документов на всех серве-

рах России и СНГ, почтовую службу, чат, пейджеринг и т.д. Практически все порталы обеспечивают доступ к ново-

стям, телеконференциям (обсуждение новостей по темам), форумам (доски объявлений тем) и рассылку ежедневных но- востей и свежих тематических материалов по спискам.

Идея портала оказалась очень перспективной. Крупные предприятия также открывают свои порталы для обеспечения доступа своим сотрудникам к нужной им внутренней и внешней информации.

Беспроводные сети

Низкая стоимость, быстрота развертывания, широкие функциональные возможности, IP-телефония – все это делает беспроводную технологию одним из самых быстрорастущих

204

Информационно­коммуникационные технологииобщегоназначения

телекоммуникационных направлений. Современные беспро- водные сети позволяют решить множество задач: организация сети внутри помещения, распределенные сети масштаба го- рода, региона, страны.

Беспроводные технологии выгодно отличаются от ка- бельных технологий следующими показателями:

экономическая целесообразность: беспроводная техно- логия стоит дешевле прокладки кабеля;

территориальный аспект: часто нецелесообразно или невозможно проложить кабель;

мобильность: радиооборудование легко устанавливается и демонтируется при переезде абонента на новое место;

оперативность: установка радиооборудования и под- ключение к сети занимает 2 3 дня, прокладка кабеля и подключение от 30 до 60 дней;

ликвидность оборудования: при ликвидации радиообо- рудование можно продать, а проложенный кабель – это средства, «закопанные в землю»;

высокая скорость передачи данных: радиосети позволяют передаватьданные соскоростью до 2 Мбит/сек. ивыше;

надежность: радиооборудование, работающее на сверх- высоких частотах, обеспечивает высокое качество связи. Вопросы безопасности решаются аналогично провод- ным сетям;

доступность: эксплуатация имеющихся беспроводных сетей показала их доступность для всех: мелких и сред- них предприятий, банков и т.д.;

совместимость с существующими кабельными сетями позволяет выполнить интеграцию с Интернетом, IP- телефонией, корпоративными сетями;

зона покрытия: размещение базовых станций позволяет расширить доступ и подключить новых абонентов.

Технологически беспроводные сети обеспечивают два режима: реальное время и коммутацию пакетов, то есть могут обеспечить прямое соединение и передачу данных. Топология сетей зависит от типа оборудования.

205

Информационные технологии

Многие производители телефонного оборудования и компьютерных сетей выпустили на рынок ряд беспроводных технологий. Заметим, что беспроводные сети для Интернета – это сети мобильной сотовой связи.

Сети 1G – аналоговая сотовая связь уже практически повсеместно закрыта.

2G (GG Global Graph) – второе поколение мобильной связи, которые реализуют стандарты цифровой связи (напри- мер, GSM, DAMPS), основная задача которых — передача голоса. Сеть 2G позволила взаимодействовать с компьютерами, не думая о соединительных кабелях. В сетях 2G возможна передача дан- ных, но с небольшой скоростью. Скорость передачи данных в сетях стандарта GSM составляет 9,6 Кбит/сек. В настоящее время разработаны технологии более быстрой передачи данных. Мак- симальная скоростьпередачиданных – 240 Кбит/сек.

Сети 3G (GGG Giant Global Graph) направлены на пе-

редачу данных. Тимоти Бернс Ли предложил концепцию Ги- гантского Глобального Графа, суть которой сводится к разра- ботке единой модели, описывающей взаимные связи всех пользователей Сети. Нужно сосредоточивать внимание не на связях сайтов друг с другом, а на непосредственном взаимо- действии пользователей Интернета. Сеть 3G обеспечивает безопасный удаленный доступ к корпоративным сетям, почте, Интернету, базам данных и другие услуги. Максимальная скорость передачи данных – 10 Мбит/сек.

В России сети 3G только начинают строиться, а за рубе- жом уже внедряют сети 4G.

Сети четвертого поколения сотовой связи (4G – гига- байтный GGG) ориентированы на VoIP связь, мобильные пла- тежные системы, веб-приложения, интерактивное телевиде- ние и т.д. Тем самым 4G реализует второе поколение Интер- нета. Максимальная скорость передачи данных – 1 Гбит/сек.

Во время Олимпиады в 2008 году в Пекине, минуя этап внедрения 3G, активно использовали сети четвёртого поколе- ния. Исследовательский проект по переходу от 3G к 4G был инициирован Китаем в 2001 г., в рамках национальной про-

206

Информационно­коммуникационные технологииобщегоназначения

граммы. Запуск системы обошелся в 19,2 млн $. Построенная сеть 4G обеспечивает скорость беспроводной передачи дан- ных в 100 Мбит/c, что сопоставимо со скоростью, которую по- зволяют достичь оптико-волоконные технологии. С техниче- ской точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поко- ления от предыдущего, третьего, заключается в том, что тех- нология 4G полностью основана на протоколах пакетной пе- редачи данных, в то время как 3G соединяет в себе передачу голосового трафика и «пакетов». Технология 4G, в частности, позволит абонентам смотреть многоканальные телетрансля- ции высокой чёткости, управлять домашней бытовой техни- кой с помощью мобильного устройства и т.д.

Еще в 2005 году японская компания NTT DoCoMo сооб- щила об успехах в работе над новым стандартом беспровод- ной связи. Были проведены удачные эксперименты по пере- даче данных на скорости 100 Мбит/сек. по беспроводным ка- налам сети 4G. В настоящее время практически все ведущие компании во всех странах проводят эксперименты по перехо- ду к сетям 4G.

Рассмотрим наиболее распространенные технологии беспроводных сетей.

GPRS – General Packet Radio Service – пакетная радио-

связь общего пользования является надстройкой над техно- логией мобильной связи GSM. GSM (от названия группы

Groupe Spécial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) — глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи, с разделением канала по прин- ципу TDMA и высокой степенью безопасности благодаря шифрованию с открытым ключом. Осуществляет пакетную передачу данных. Позволяет пользователю мобильного те- лефона производить обмен данными с другими устройства- ми в сети GSM и с внешними сетями, включая Интернет. Та- рифы устанавливаются по объему переданных данных. Па- кеты данных передаются по голосовому каналу, поэтому скорость передачи зависит от загрузки сети. На время пере- дачи данных абоненту выделяется виртуальный канал

207

Информационные технологии

(VPN), по окончании передачи он отдается другим. Мобиль- ный телефон выступает как клиент сети и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический). Пользователи се- ти GPRS получают возможность доступа к корпоративным сетям, удаленным базам данных, почтовым и информацион- ным серверам предприятий.

Сеть GPRS относится к 2G-сетям.

CDMA – Code Division Multiple Access – множественный доступ с кодовым разделением, стандарт сотовой сети. В дан- ной технологии разделяется не время, а трафик. Пользовате- лю выделяется числовой код трафика. Так как у каждого поль- зователя свой код, они используют весь трафик, не влияя друг на друга. Эта технология была разработана в СССР в 1935 г. Д.В. Агеевым. Использовалась в военных системах связи. При появлении мобильной связи стала использоваться в сотовых сетях. Обеспечивает услуги голосовой связи, передачу данных, работу с электронной почтой, Интернетом, удаленными ба- зами данных, передачу видеоданных. Эта технология может привести к эволюции сотовых систем связи, так как обеспечи- вает высокое качество речи и видео, высокую помехозащи- щенность, устойчивость канала связи от прослушивания и пе- рехвата.

EDGE – Enhanced Data rates for GSM Evolution – цифро-

вая технология для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над GPRS-сетями. Технология обеспечивает передачу данных со скоростью 474 Мбит/сек в режиме пакет- ной коммутации, что обеспечивает стандарт сети 3G. Наибо- лее активно технология EDGE использовалась операторами Северной Америки. Для ее использования нужны мобильные телефоны, работающие в стандарте EDGE. Ряд отечественных операторов использовали EDGE-технологии (Мегафон, Би- лайн, МТС и др.).

UMTS – Universal Mobile Telecommunications Systems –

стандарт сотовой сети, реализующий третье поколение мо- бильной телефонной связи 3G, ориентированной на пере- дачу данных. Обеспечивает радиосвязь и несущую сеть. Ра-

208

Информационно­коммуникационные технологииобщегоназначения

диосвязь состоит из мобильного оборудования и базовых станций. Последние обеспечивают передачу коммутируемых пакетов данных. Несущая сеть соединяет базовые станции и создает соединение с сетью ISDN и Интернетом. Предполага- ется, что UMTS заменит стандарт сотовой сети GSM, так как поддерживает различные протоколы передачи (например, TCP/IP) в комбинации с мобильностью.

Bluetooth – «голубой зуб». Адаптер и технология назва- ны по имени датского короля викингов Harald Blutend (по- английски – Bluetooth). Обеспечивает обмен информацией между карманными и обычными компьютерами, мобильны- ми телефонами, ноутбуками с принтерами, цифровыми фо- тоаппаратами, наушниками. Позволяет общаться с устройст- вами, когда они находятся в радиусе до 10–100 м друг от друга в разных помещениях. Дальность связи зависит от преград и помех. Обеспечивает передачу данных через твердые неме- таллические объекты. Обеспечивает универсальный мост к существующим сетям передачи данных. Обеспечивает деше- вую, устойчивую связь для работы с голосом и передачи паке- тов данных. Позволяет создать домашнюю локальную сеть, называемую PAN – Private area networks, подсоединив быто- вые приборы к компьютеру и управляя их работой с мобиль- ного телефона. Дает возможность работать с почтой, полу- ченной на карманном компьютере или мобильном телефоне, на компьютере. Позволяет реализовать концепцию «цифрово- го дома», в котором посредством голосовых команд можно управлять любой бытовой техникой. Эта технология создана

Sony Ericson, IBM, Intel, Toshiba, Nokia, к которым затем при-

соединились другие компании.

Технология WIBree (Wi – от английского wireless – бес- проводной, bree – по-староанглийски – перекресток) пред- ставлена компанией Nokia в 2006 г. Она основывается на стан- дарте Bluetooth. Предполагается, что данный стандарт станет открытым для беспроводных сетей.

Wi-Fi – Wireless Fidelity – беспроводная надежность – стандарт на оборудование беспроводных сетей по стандарту

209

Информационные технологии

802.11. Создан в 1991 г. компаниями NCR и AT&T. С 2005 г. cтал обеспечивать IP-телефонию (стандарт VoIP) в корпора- тивных сетях. Используются как горячие точки высокоскоро- стного доступа (хотспот) к сотовой сети и Интернету по всему миру в так называемых Wi-Fi-кафе. Но их покрытие можно считать точечным по сравнению с сотовыми сетями. Точки доступа делятся на три группы: linus – выделяющие бесплат- ный доступ к Интернету, bills – продающие свой частотный диапазон доступа к Интернету, aliens – использующие доступ к Интернету через bills (аналогично пиринговым сервисам). В настоящее время строятся свободные Wi-Fi-сети (хотзоны), объединяющие точки доступа предприятия (например, уни- верситеты), муниципалитета, города, страны. Преимущество этой технологии в том, что она широко распространена на рынке. MS Windows поддерживает Wi-Fi посредством драйве- ров. Интерфейс для настройки и управления зависит от вер- сий Windows и Windows NT. Пользователю достаточно ку- пить Wi-Fi-карту клиента.

IrDA – Infrared Data Assosiation – инфракрасный порт

(ИК-порт). Представляет собой передатчик в виде светодиода и приемник в виде фотодиода. Он служит для связи компью- тера с мобильным телефоном и другими устройствами. С по- мощью ИК-порта можно управлять телевизором, видеомагни- тофоном, мобильным телефоном, ноутбуком, цифровым фо- тоаппаратом и т. д. Программное обеспечение для запуска ИК-порта продается вместе с мобильным телефоном, или от- дельно. Его можно скачать из Интернета. Если ИК-порт не встроен в компьютер или телефон, надо приобрести ИК- адаптер, который подключается через USD, или COM-порт, или в специальный разъем материнской платы. Является са- мой распространенной технологией беспроводного соедине- ния компьютеров и периферийных устройств, позволяет под- ключиться к локальным сетям. При помощи сотового телефо- на, оборудованного ИК-приемником/передатчиком и моде-

мом (например, SIEMENS 25/35, Nokia 6250), можно входить в Интернет в режиме dial-up. ИК-порты компьютера и мобиль-

210