Раздел 3. Сетевые информационные технологии

Тема 3.1. Возможности сетевых технологий работы с информацией

Компьютерные сети. Базовые понятия

Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, которые могут обмениваться между собой информацией.

Компоненты компьютерной сети:

v компьютер;

v линии связи (коммуникационное оборудование) — техника, которая реализует возможность обмена информацией (провода, устройства, иногда — компьютер, выполняющий функцию коммуникационного оборудования);

v операционная система, в особенности, модули ОС, реализующие сетевое взаимодействие;

v распределенные приложения — программы, которые работают одновременно на разных компьютерах, например, WWW.

Сервер — компьютер или программа, предоставляющая некоторые услуги.

Выделенный сервер — это компьютер, служащий только для обслуживания клиентских машин. Доступ к нему обычно получают администраторы системы для выполнения задач управления, мониторинга и поддержки работоспособности.

Клиент — это компьютер или программа, запрашивающая услуги.

Клиенты бывают толстыми, тонкими и сверхтонкими.

Сравнительные характеристики клиентов

толстый клиент	тонкий клиент	сверхтонкий клиент
Данные хранятся на сервере
Программа-«сервер» хранится и работает на сервере
Программа-«клиент» (стандартное ПО, например, браузер) хранится и выполняется на клиенте
Данные перекачиваются с сервера на клиент и обрабатываются программой -«клиентом» на клиенте	Данные обрабатываются на сервере
Интерфейс строится программой-«клиентом» на клиенте	Интерфейс строится на сервере и передается программе-клиенту

При доступе к почте через почтовую программу, например, Mozilla Thunderbird (данные хранятся на сервере, а интерфейс обеспечивается почтовой программой-клиентом) можно сказать, что интерфейс строится программой-клиентом на клиенте. В случае же доступа к почте через веб-интерфейс (данные хранятся на сервере и интерфейс (веб-странички) генерируются сервером) интерфейс строится на сервере и передается программе-клиенту.

Протокол определяет:

v формат сообщений;

v очередность сообщений;

v действия, которые необходимо выполнять при получении, приеме сообщений или при наступлении иных событий.

Пропускная способность канала связи (bandwidth) — наибольшая скорость передачи информации по каналу связи. Измеряется числом передаваемых двоичных символов в 1 с. Скорость передачи зависит от физических свойств канала связи, статистических свойств помех, способа передачи, приема сигналов и др..

Классификация компьютерных сетей

Классификация компьютерных сетей по территории

Local Area Network (LAN) — сети одной квартиры, дома, организации.

Metropolian Area Network (MAN), городские — высокоскоростные каналы связи в пределах большого города.

Региональные — объединяют компьютеры географической области.

Wide Area Network (WAN), глобальные компьютерные сети включающие миллионы компьютеров и соединений.

Пример 1. Пользователи Spark объединены в локальную сеть, которую можно назвать городской (MAN).

Пример 2. Рунет — региональная сеть.

Пример 3. Интернет, сети магистральных Интернет провайдеров, сети организаций с филиалами по всему миру относятся к глобальным сетям.

Классификация компьютерных сетей по топологии:

Физическая топология.
Физические топологии — шина (bus), звезда (star), кольцо (ring), дерево (tree), сеть (mesh) —рис. 6.

Рисунок 6. Виды физической топологии: а - шина, б - звезда, в - кольцо, г - дерево, д - сеть

Логическая топология.

В логической шине информация (кадр), передаваемая одним узлом, одновременно доступна для всех узлов, подключенных к одному сегменту. Передачу считанных данных на вышестоящий уровень (LLC-подуровепь) производит только тот узел (узлы), которому адресуется данный кадр. Логическая шина реализуется на физической топологии шины, звезды, дерева, сетки. Метод доступа к среде передачи, разделяемой между всеми узлами сегмента, — вероятностный, основанный на прослушивании сигнала в шине (Ethernet), или детерминированный, основанный на определенной дисциплине передачи права доступа (ARCnet).

В логическом кольце информация передается последовательно от узла к узлу. Каждый узел принимает кадры только от предыдущего и посылает только последующему узлу по кольцу. Узел транслирует дальше по сети все кадры, а обрабатывает только адресуемые ему. Реализуется на физической топологии кольца или звезды с внутренним кольцом в концентраторе. Метод доступа — детерминированный. На логическом кольце строятся сети Token Ring и FDDI.

Классификация компьютерных сетей по типу среды передачи:

Проводные

v витая пара;

v коаксиальный кабель;

v оптоволокно.

Беспроводные

v радиосвязь (WiFi, WiMAX);

v инфракрасная связь;

v СВЧ-связь (Bluetooth).

Структура сети Интернет

История появления Интернет

В 1957 году Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США(DARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть. Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре.

Компьютерная сеть была названа ARPANET (англ. Advanced Research Projects Agency Network), и в 1969 году в рамках проекта сеть объединила четыре указанных научных учреждения. Все работы финансировались Министерством обороны США.

Первый сервер ARPANET был установлен 2 сентября 1969 года в Калифорнийском университете (Лос-Анджелес).

29 октября 1969 года в 21: 00 между двумя первыми узлами сети ARPANET, находящимися на расстоянии в 640 км— в Калифорнийском университете и в Стэнфордском исследовательском институте — провели сеанс связи. Чарли Клайн пытался выполнить удалённое подключение из Лос-Анджелеса к компьютеру в Стэнфорде. Успешную передачу каждого введённого символа его коллега Билл Дювалль из Стэнфорда подтверждал по телефону.

В первый раз удалось отправить всего три символа «LOG», после чего сеть перестала функционировать. LOG должно было быть словом LOGIN(команда входа в систему). В рабочее состояние систему вернули уже к 22: 30, и следующая попытка оказалась успешной. Именно эту дату можно считать днём рождения Интернета

1 января 1983 года сеть ARPANET перешла на протокол TCP/IP, который успешно применяется до сих пор для объединения сетей. Именно в 1983 году термин «Интернет» закрепился за сетью ARPANET.

В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник: Национальный научный фонд США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet (англ.National Science Foundation Network), которая была составлена из более мелких сетей и имела гораздо большую пропускную способность, чем ARPANET. К этой сети за год подключились около 10 тыс. компьютеров, название «Интернет» начало плавно переходить к NSFNet.

В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet. В том же году было зафиксировано первое подключение к Интернету по телефонной линии.

Принципы построения сети

Интернет - это множество компьютеров (хостов) и различных сетей, объединенных сетью на базе протоколов связи TCP/IP. Компьютеры, подключенные к сети Интернет, могут иметь любые аппаратные и программные платформы, но при этом они должны поддерживать стек протоколов (семейство протоколов) связи TCP/IP. Единого владельца и центра управления сети Интернет не существует.

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей Интернета.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8910 11 Следующая ⇒