Способ организации информации сети называется

Тема 4. Сетевые информационные технологии.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров, между которыми возможен информационный обмен без промежуточных носителей информации.

Компьютерная сеть – сложная система аппаратных и программных компонентов, взаимосвязанных друг с другом.

Программные компоненты состоят из сетевых ОС и сетевых приложений (почтовые программы, сетевые БД).

Все устройства, подключаемые к сети (т.е. аппаратные компоненты) можно разделить на три функциональные группы:

Рабочая станция ( workstation ) – это ПК, подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою ОС.

Сервер сети ( server ) – это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети определённые услуги, например, хранение данных общего пользования, обработку запросов к СУБД, печать заданий, удалённую обработку заданий и т.д. Можно выделить следующие группы серверов: файловый сервер, сервер БД, сервер прикладных программ, факс сервер и др.

К коммуникационным узлам относятся следующие устройства:

Это устройства, необходимые для соединения различных сетей друг с другом.

Вычислительная сеть создается для обеспечения потенциального доступа к любому ресурсу сети для любого пользователя сети. Качество доступа к ресурсу определяют различные показатели, в частности:

Производительность сети определяется временем, которое приходится затрачивать с момента формирования запроса до момента получения ответа на него. На этот показатель влияют многие факторы. В частности, насколько загружена вся сеть или отдельные её фрагменты, как организована работа служб сети и другие.

Надежность сети определяется надежностью работы всех её компонентов, а также обеспечением сохранности информации. Для повышения надежности работы аппаратных компонентов обычно используют дублирование, когда при отказе одного элемента функционирование сети обеспечивают другие.

Для оценки надежности исполнения функции сохранности информации используются показатели вероятности потери (или доставки) блоков информации. В современных сетях важное значение имеет другая сторона надежности – безопасность. Это способность сети защищать информацию от несанкционированного доступа. Задачи обеспечения безопасности решаются применением специального программного обеспечения и соответствующих аппаратных средств. В частности, для обеспечения сетевой безопасности между локальной и глобальной сетью, т.е. для того чтобы ограничить вход в ЛВС для посторонних людей извне, а также ограничить выход за пределы ЛВС сотрудников, не имеющих соответствующих прав, устанавливают так называемые брандмауэры. Это может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному перемещению данных между сетями.

Управляемость сети характеризует возможность воздействия на работу отдельных элементов сети и осуществления управления с любого элемента сети. Управлением сетью занимается администратор сети.

Расширяемость сети характеризует возможность непрерывного изменения сети – добавления новых и модернизации существующих элементов.

Прозрачность сети предполагает скрытие особенностей сети от конечного пользователя. Пользователь обращается к ресурсам сети как к обычным локальным ресурсам компьютера, на котором он работает.

Интегрируемость сети означает возможность подключения к сети разнообразного и разнотипного оборудования, ПО от различных производителей. Основным направлением развития интегрируемости сетей является стандартизация сетей, их элементов и компонентов. Все стандарты можно разделить на следующие группы:

¾ стандарты отдельных фирм;

¾ стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемых несколькими фирмами;

Источник

Способ организации информации сети называется

По типу сетевой топологии

• одноранговая сеть
• сеть с выделенным сервером

Важнейшей характеристикой локальных сетей является скорость передачи данных, поэтому компьютеры соединяются с помощью высокоскоростных адаптеров со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит/с. В локальных сетях применяются высокоскоростные цифровые линии связи. Кроме того, локальные сети должны легко адаптироваться, обладать гибкостью: пользователи должны иметь возможность располагать компьютеры, подключенные к сети там, где понадобится, добавлять или перемещать компьютеры или другие устройства, а также по необходимости отключать их без прерываний в работе сети.

В глобальных сетях для передачи информации применяются следующие виды коммутации:

• коммутация каналов (используется при передаче аудиоинформации по обычным телефонным линиям связи);
• коммутация сообщений применяется в основном для передачи электронной почты, в телеконференциях, электронных новостях);
• коммутация пакетов (для передачи данных, в последнее время используется также для передачи аудио — и видеоинформации).

Большой интерес представляет глобальная информационная сеть Интернет.

Интернет объединяет множество различных компьютерных сетей (локальных, корпоративных, глобальных) и отдельных компьютеров, которые обмениваются между собой информацией по каналам общественных телекоммуникаций.

В настоящее время в Интернете существует достаточно большое количество сервисов, обеспечивающих работу со всем спектром ресурсов. Наиболее известными среди них являются:

• электронная почта(E-mail), обеспечивающая возможность обмена сообщениями одного человека с одним или несколькими абонентами;
• Телеконференции, или группы новостей (Usenet), обеспечивающие возможность коллективного обмена сообщениями;
• Сервис FTP— система файловых архивов, обеспечивающая хранение и пересылку файлов различных типов;
• Сервис Telnet, предназначенный для управления удаленными компьютерами в терминальном режиме;
• World Wide Web (WWW, W3) — гипертекстовая (гипермедиа) система, предназначенная для интеграции различных сетевых ресурсов в единое информационное пространство;
• Сервис DNS, или система доменных имен, обеспечивающий возможность использования для адресации узлов сети мнемонических имен вместо числовых адресов;
• Сервис IRC, предназначенный для поддержки текстового общения в реальном времени (chat);
• Потоковое мультимедиа.

E-mail — (Electronic mail, Электронная почта) – сервис сети для передачи текстовых сообщений и вложенных файлов через компьютерную сеть. По принципу действия напоминает обычную почту. Электронная почта является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи. Когда-то именно ею ограничивался набор услуг сети. Основная особенность электронной почты заключается в том, что информация отправляется получателю не напрямую, а через промежуточное звено — электронный почтовый ящик, который представляет собой место на сервере, где сообщение хранится, пока его не запросит получатель. Современное письмо может дополняться рисунками, звуковым сопровождением, гиперссылками, движущимися flash-объектами или gif-анимацией, поэтому система электронной почты на сегодняшний день является и средством общения, и источником информации, и одним из способов проведения рекламных кампаний.

ИНТЕРЕСНО. Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson) был официально признан разработчиком электронной почты для интернета. Его программа SNDMSG в 1971 году позволяла обмениваться почтой между разными компьютерами. Компания BBN Technology, в которой работал Томлинсон, в конце 60-х стала была одной из участниц проекта ARPANet — сети компьютеров, непосредственной предшественницы Интернета. Томлинсон как раз занимался разработкой почтовых программ и созданием виртуальных почтовых ящиков. Собственно, виртуальный почтовый ящик представлял собой файл, который отличался от обычного файла тем, что пользователи не могли исправить текст, а только могли его добавить. В операции использовались две программы — SNDMSG для отправления и READMAIL для чтения. Привычный для пользователей символ @ вошел в обиход в 1972 году . Эта клавиша обозначала английский предлог at.

Запись адреса электронной почты строится по определенной форме и состоит из двух частей:

Имя_пользователя, чаще всего, имеет произвольный характер и задается самим пользователем.

Имя_сервера жестко связано с выбором пользователем сервера, на котором он разместил свой почтовый ящик.

Пример: ivanov@yahoo.com, petrov@yandex.ru, sidorov@mail.ru, odnoh1946@hotmail.com, saturn_948@yahoo.it, guitar2@btinternet.com

Условное разделение адресов электронной почты:

• провайдерские (почтовый ящик на сервере провайдера — организации-поставщика сетевых услуг);
• корпоративные (ящик на сервере по месту работы);
• коммерческие (ящик на сервере платной почтовой службы);
• бесплатные (ящик на сервере бесплатной почтовой службы, например: mail.ru, yahoo.com, yandex.ru, rambler.ru, hotmail.com).

Для того чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно, кроме самого сообщения, обязательно должно содержать адрес электронной почты получателя письма.

Почтовый ящик представляет собой часть дискового пространства на сервере с определенным именем (адресом), где может храниться почтовая информация для пользователя сети Интернет. Работать с электронной почтой можно при помощи почтовой программы (почтового клиента), установленной на компьютере пользователя или при помощи браузера, с помощью web-интерфейса. Почтовая программа (клиент электронной почты, почтовый клиент) — программное обеспечение, устанавливаемое на компьютере пользователя, предназначенное для получения, написания, отправки, хранения и обработки сообщений электронной почты пользователя.

В системе пересылки электронной почты еще необходим почтовый сервер (сервер электронной почты). Почтовый сервер — это компьютерная программа, которая передаёт сообщения от одного компьютера к другому. Почтовые серверы работают на узловых компьютерах Интернета, а почтовые клиенты должны быть у каждого пользователя e-mail.

Почтовые программы обычно предоставляют пользователю также многочисленные дополнительные сервисы по работе с почтой (выбор адресов из адресной книги, автоматическую рассылку сообщений по указанным адресам и др.). Любой пользователь Интернета может получить свой “почтовый ящик” на одном из почтовых серверов Интернета (обычно на почтовом сервере провайдера), в котором будут храниться

У каждой сетевой службы должен быть свой протокол. Он определяет порядок взаимодействия клиентской и серверной программ. От него зависит, что может запросить та или иная сторона, а что — не может; на что может ответить сторона, а на что — не должна. Он же определяет, в какой форме должен быть сделан запрос и как должен быть представлен ответ.

В электронной почте e-mail используют не один прикладной протокол, как в других службах Интернета, а два. По одному протоколу происходит отправка почты, а по другому — ее прием. Необходимость в двух протоколах связана с требованиями безопасности. Так, например, при отправке сообщений можно не проверять личность отправителя — это аналогично тому, что письмо брошено в уличный почтовый ящик. Другое дело — получение сообщений. Здесь надо предъявить свои права и пройти идентификацию. Так, например, при получении заказных писем в почтовом отделении всегда необходимо предъявить паспорт или заменяющий его документ. Кому попало чужую почту в руки не отдадут.

Для отправки на сервер и для пересылки между серверами используют протокол, который называется SMTP (Simple Mail Transfer Protocol — простейший протокол передачи сообщений). Он не требует идентификации личности.

Кроме того, электронная почта позволяет:

• посылать сообщение сразу нескольким абонентам;
• пересылать письма на другие адреса;
• включить автоответчик, на все приходящие письма будет автоматически отсылаться ответ;
• создать правила для выполнения определенных действий с однотипными сообщениями (например, удалять рекламные сообщения, приходящие от определенных адресов) и так далее.

Телеконференция — это форум, где проводятся дискуссии по отдельной теме.

Телеконференция осуществляется на базе программно-технической среды, которая обеспечивает взаимодействие пользователей. Основным достоинством телеконференций является возможность получения практически любой информации в достаточно короткие сроки.

Три типа телеконференций

Есть три типа телеконференций — закрытые телеконференции, телеконференции с модератором и телеконференции без модератора. Закрытые конференции недоступны всем желающим. Для получения доступа к такой телеконференции необходимо отправить администратору запрос на доступ. Многие телеконференции имеют свои правила и администратора — его называют модератор, который следит за выполнением правил данной группы новостей. Телеконференции с модератором доступны для всех, но каждое сообщение сначала просматривается модератором (или автоматической программой), который принимает решение о помещении сообщения в телеконференцию. Телеконференции без модератора доступны для всех и в них может быть помещено любое сообщение.

Всё обеспечение сети разделяют на два вида:
1.Аппаратное – оборудование, которое обеспечивает существование и функционирование сети
2.Программное – программы необходимые для работы в сети

Чтобы сеть функционировала нужны сервера, компьютеры абонентов, устройства для объединения компьютеров в сети и линии связи между ними.

Компьютер-сервер – это высокопроизводительный компьютер, который постоянно подключён к сети и имеет бесперебойное электропитание, при этом он занимается постоянным приёмом/передачей информации по сети и обеспечивает предоставление информационных услуг в сети.

Компьютер-терминал – это наш домашний компьютер, через который мы выходим в интернет для получения и передачи информации.

Чтобы выйти в интернет не достаточно одного компьютера, ещё для этого необходим модем.

Модем – название произошло от слов модулятор/демодулятор. Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть, демодуляция – наоборот. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, а линии телефонной связи, через которые выходим в интернет передают аналоговый – непрерывный сигнал, вот для того чтобы преобразовывать сигнал из одного вида в другой и нужен модем.

Модем (модулятор/демодулятор) — устройство для преобразования физической формы представления информации из компьютерного стандарта в стандарт телефонной связи и обратно.

До развития интернета самыми популярными были модемы для коммутируемых телефонных линий или как их ещё называли dial-up модемы, которые издавали шипяще-звинящие звуки в момент подключения к сети и обеспечивали скорость передачи до 8 килобит в секунду.

На скорость работы таких модемов влияла их скорость, измеряющаяся в бодах.

Бод — единица скорости передачи сигнала, измеряемая числом дискретных переходов или событий в секунду. Бод используется как единица измерения при обозначении скорости модемов для коммутируемых телефонных линий, выражающая число изменений состояния канала связи в секунду (для модема – действительную частоту несущей при передаче данных).
Названа в честь Эмиля Бодо, изобретателя кода Бодо — кодировки символов для телетайпов.

Иногда ошибочно считают, что бод — это количество бит, переданное в секунду. Но это верно лишь для двоичного кодирования. Например, в современных модемах используется квадратурная амплитудная манипуляция, и одним изменением уровня сигнала может кодироваться несколько (до 16) бит информации.
Например, при символьной скорости 2400 бод скорость передачи может составлять 9600 бит/c благодаря тому, что в каждом временном интервале передаётся 4 бита.

Кроме этого, бодами выражают полную ёмкость канала, включая служебные символы (биты), если они есть. Эффективная же скорость канала выражается другими единицами, например битами в секунду (бит/c, bps).

В высокоскоростных модемах один символ несёт несколько битов. Например, модемы V.22bis и V.32 передают 4 бита на 1 символ, V.32bis – 6 битов, а V.34 – 9.

До появления DSL модемов скорость интернета у обычных пользователей была не большой, но теперь с приходом технологий DSL и VPN скорость интернета ограничивается чаще только тарифным планом провайдера.

Также необходимым наличием, в случае подключения к интернету по выделенному каналу связи или с помощью DSL модема необходима сетевая карта.

Сетевая карта (сетевая плата или Ethernet-адаптер или NIC – network interface card) – периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.

Существует 4 основных вида линий (каналов) связи:
1. Телефонные линии
2. Электрическая кабельная сеть
3. Оптоволоконная кабельная сеть
4. Радиосвязь (радиорелейные линии, спутники)
Все эти каналы связи различаются по пропускной способности, помехоустойчивости, стоимости.
Самый дешёвые – телефонные, т.к. их уже протянули и они используются и для обычных телефонов, самые дорогие – оптоволоконные.
Помехоустойчивые – оптоволоконные, неустойчивые – радиосвязь.
Пропускная способность — это максимальная скорость передачи информации по каналу. Измеряется в Кбит/с или Мбит/с.
Примерная оценка пропускной способности телефонных линий около 50Мбит/с, у оптоволоконных и радиосвязи до 1Гбит/с.

Основным ПО для функционирования сетей являются сетевые операционные системы на серверах: Windows Server, FreeBSD, различные версии Linux и другие.

ПО делится на два вида:
Базовое — обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP.
Прикладное — обеспечивает работу служб интернета — WWW, почта и другие.

Основная технология работы сети – клиент-сервер – программа-клиент на компьютере абонента сети формирует запросы, а сервер обрабатывает эти запросы.

Интернет — это всемирная система компьютерных сетей, объединённых на базе общего протокола TCP/IP, также её именуют WWW – World Wide Web – всемирная паутина или всемирная информационная сеть.

Всемирная сеть состоит из сети документов, ещё их называют веб-страницами, связанных между собой гиперссылками.

HTTP – Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста, который занимается обработкой гиперссылок, поиском и передачей документов клиенту.

Гиперссылка (гипертекст) — это слово или участок текста, который выделен каким-либо цветом и щелчок по которому позволит перейти на другую веб-страницу или веб-сайт.

Гиперссылка, связанная с другой страницей образует гиперсвязь. Если гиперсвязь осуществляется между мультимедиа документами, то она образует систему — гипермедиа.

Веб-страницы хранятся на веб-сервере, а если страницы находятся в одном домене, то все вместе они составляют веб-сайт.

Для просмотра веб-документов в сети Интернет необходима клиент-программа — браузер.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами сети осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям.

К таким магистралям относятся: выделенные телефонные аналоговые и цифровые линии, оптические каналы связи и радиоканалы, в том числе спутниковые линии связи. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть Интернет.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet — провайдеров (Internet Service Provider — ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны.

Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Услуги, которые могут быть предоставлены пользователям в Интернет:

• электронная почта E-mail;
• компьютерная телефония;
• передача файлов FTP;
• терминальный доступ для интерактивной работы на удаленном компьютере TELNET;
• глобальная система телеконференций USENET;
• справочные службы;
• доступ к информационным ресурсам и средства поиска информации в Интернете.

Кроме того, Интернет — это мощное средство ведения электронного бизнеса и дистанционного (интерактивного или он-лайн) обучения.

Источник