5. Сетевые технологии. Локальные и глобальные компьютерные сети.

Компьютерная (вычислительная) сеть - это совокупность компов и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнито-оптических дисках, модемов), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети. В зависимости от территории, охватываемой сетью, компьютерные сети подразделяются на три основных класса: 1.глобальные сети (WAN - Wide Area Network); 2.региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network); 3.локальные сети (LAN – Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов внутри большого города, экономического региона, страны. Обычно расстояние между абонентами составляет десятки - сотни км.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К этому классу сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 км.

Топология сетей – физическая или электрическая конфигурация кабельной сис-мы и соединений в сети.

1. общая шина. Подключение и обмен данными производится ч/з общий канал связи, называемый общей шиной. Распространена в локальных сетях.

2. Звезда. Каждый комп. подкл-ся отдельным кабелем к общему устр-ву концентратор(свич), к-й нах-ся в центре.

3. Кольцо. Данные в сети передаются послед-но от одной станции к др. по кольцу. Если комп. распознает данные как предназначенные ему, то он копирует их себе во внутр. буфер.

4. Ячеистая. Физич. линии установлены со свсеми рядом стоящими комп. Непосредсвенно связыв-ся только те комп., м/д к-ми происходит интенсивный обмен данными.

5. Смешанная. Используется при объед-ии мелких сетей с разной типологией.

Аппаратные и технические средства организации сетей:

1.Сервер (хост-компьютер). 2. Линии и каналы связи. 3. Клиентские компьютеры (абоненты). 4. Сетевой адаптер, модем. 5. Маршрутизатор.

Основное техническое устройство сети – компьютер. Подавляющая часть компьютеров в сети являются абонентскими пунктами, т.е. обслуживают конечных пользователей – потребителей информации.

Сервер – это мощный компьютер, имеющий уникальный адрес в сети и выполняющий роль узловой машины, обслуживающий абонентов. Основные требования к серверу: высокоскоростной процессор и большой объём дисковой памяти (сотни гигабайт).

Транспортной основой сетей выступают коммутируемые и выделенные телефонные линии и каналы (медные, оптоволоконные, спутниковые). Соединения в коммутируемых линиях происходят через стандартное оборудование телефонных станций (коммутаторы) при наборе телефонных номеров. Выделенные каналы (соединены постоянно) используются, например, при организации сетей с оn-linе сервисом. Также используются электрические, оптоволоконные кабели, радиосвязь.

Сетевой адаптер – устройство, преобразующее информацию из той формы, в которой она хранится на компьютере, в форму, пригодную для передачи по соответствующему каналу связи. При использовании телефонных каналов связи в качестве сетевого адаптера используется модем.

Модем – устройство преобразования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот (при использовании телефонных линий связи общего назначения, приспособленных к передаче аналоговых сигналов звуковой частоты, т.е. модулированного электрического тока). Работа модема определяется системой его команд и протоколом, стандартизованным Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии.

Поскольку сеть объединяет компьютеры различных типов, работающие в разнородных ОС, важнейшим моментом при организации сети является система протоколов. Протокол – совокупность правил, согласно которым компьютеры взаимодействуют между собой. Различные компьютеры сети могут использовать совершенно разные программные средства, лишь бы пересылаемые данные соответствовали правилам протоколов. Международный стандарт предусматривает 7 уровней протоколов, в числе которых отметим протоколы сетевого уровня, обеспечивающие сетевые режимы передачи данных (самый распространенный из них называется Х.25), транспортные протоколы, отвечающие за обмены между разными хост-машинами сети. При этом обмен ведется чаще всего пакетами, т.е. группами сообщений. Прикладные протоколы обслуживают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам. Межсетевые протоколы позволяют организовать пересылку сообщений между разными глобальными сетями. Самый популярный из них IP (Internet Protocol) задействован в гигантской мировой суперсети Internet. П-р: TCP – разбивает передаваемую инф-ию на порции и нумерует все порции (сигменты); IP – протокол без установления соединения – все части инф-ции передаются получателю (IP-пакеты).

Маршрутизаторы – мощные компьютеры или специализированные интеллектуальные устройства, соединяющие между собой различные сети или участки сети.

Программные средства организации сетей: 1. Сетевая операционная система; 2. Веб-браузеры; 3.Почтовые клиенты;

«Мировая паутина» WWW (от англ слов World Wide Web) - это распределенная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте. Информация хранится в ней на огромном множестве объединенных в сеть серверов - компьютерах с соответствующим ПО. Пользователи, или клиенты, имеющие доступ к сети, могут получать эту информацию, используя специальное ПО - программы просмотра WWW-документов (браузеры). Информация представлена в виде документов, которые содержат ссылки на другие документы, хранящиеся как на том же самом сервере, так и на других, т.е. образует гипертекст.

На экране компьютера элементы, имеющие ссылки на другие документы, тем или иным образом (цветом, подчеркиванием) выделены. Взаимодействие клиент - сервер при работе на WWW происходит по протоколу, который называется HyperText Transport (или Transfer) Protocol - сокращенно HTTP. Для получения WWW-документов с сервера в запросе обязательно указывается протокол, адрес сервера, имя директории на сервере и файла с необходимым документом. Эта комбинация получила название Uniform Resource Locator (сокращенно - URL или просто Location). Типичный URL выглядит следующим образом: http://www.vspu.ac.ru/de/index.htm

WWW-клиенты могут общаться с серверами, поддерживающими, кроме http, протоколы ftp, gopher и др.

В наст время получили распространение более десяти программ просмотра WWW-документов. Из них наиболее популярными явл программы Netscape Navigator и Microsoft Internet Explorer, работающие в среде Windows.Информация на WWW включает в себя не только текст, но и графику, видео и звук. На сервере могут также быть запущены и прикладные программы. Для поиска информации в «паутине» имеется развитая сеть поисковых WWW-серверов. Одними из самых популярных остаются следующие поисковые серверы: www.yahoo.com, ww.altavista.digital.com, а для поиска русскоязычных ресурсов - www.rambler.ru.

Документы, хранящиеся на WWW, подготавливаются на специальном языке HTML (Hypertext Markup Language - «Язык разметки гипертекстов»). В HTML текст кодируется в ASCII и поэтому может быть создан и отредактирован в любом текстовом редакторе. Кроме самого текста в документах имеются флаги разметки, которые интерпретируются клиентской программой просмотра (броузером) и позволяют воспринимать документ именно как гипертекст.

Глобальные комп-я сеть - главная примета вхождения в эпоху информационного общества. Пользователю глоб сети доступен, по существу, весь мир. Самой известной глобальной сетью является Internet, представляющий собой объединение огромного числа сетей - национального, отраслевого и еще более узкого – рег-го уровня. «Малые» сети имеют выходы (шлюзы) в сети более высокого ранга, в согласованную систему адресов и протоколов (правил) передачи данных, и так образуют Internet - сеть сетей.

Адресация. Комп. в сети Интернет имеет свой уникальный адрес. В протоколе TCP/IP комп. адресуется 4-мя 10-ми числами, отделенные точками. Числа от 1 до 255. Н-р: 19.226.192.106 – это IP адрес комп. Одновременно в сети не м/б комп-в с одинаковыми IP адресами. IP адреса хранятся в доменной службе имен DNS. Чтобы имена не повторялись, они разделены по независимым доменам.

Доменное имя - уникальное имя, к-е поставщик услуг избрал себе для идентификации. Н-р: www.microsoft.com- обозначает комп. с именем www в домене microsoft.com (microsoft-имя организации, com-домен коммерческих фирм). Имена комп. в разных доменах м/повторяться. Домен 1-го уровня определяет страну, место положение сервера, организацию. При вводе доменного имени комп. преобразует его в адрес.