Компьютерные сети и телекоммуникации
Общая схема, топология и классификация компьютерных сетей. Характеристика аппаратного и программного обеспечения. Типы каналов передачи данных. Стандарты и протоколы беспроводной связи. Главные информационные сервисы в Интернет. Система электронной почты.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.12.2014 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ УКРАИНЫ
"Киевский политехнический институт"
Кафедра математического моделирования экономических систем
Конспект лекций к изучению учебной дисциплины
«Компьютерные сети и телекоммуникации»
для отрасли знаний: 0306 "Менеджмент и администрирование"
направления подготовки: 6.030601 «Менеджмент»
Автор конспекта
канд. физ.-мат. наук,
доцент кафедры ММЭС
Рисцов И.К.
Киев 2013
Лекция 1. Основы компьютерных сетей
1.1 Общие сведения
Компьютерная сеть -- это совокупность компьютеров, связанных каналами передачи данных.
Общая схема компьютерной сети показана на рис. 1.
Рис. 1.1 Общая схема компьютерной сети
Компьютерная сеть решает две основные технические задачи:
· обеспечивает быстрый обмен данными между компьютерами;
· обеспечивает коллективный доступ к ресурсам сети (принтеры, программы, данные).
Социально-экономическое значение компьютерных сетей состоит в том, что компьютерная сеть создает предпосылки для коллективной информационной работы.
Компьютерные сети условно делятся по территориальному признаку на локальные, региональные и глобальные сети.
Локальные сети соединяют абонентов одного или нескольких соседних зданий. Компьютеры в локальной сети соединяются общим высокоскоростным каналом связи. Обычно расстояние между абонентами локальной сети составляет не более 1 км., но может достигать и 10 км. при использовании радиоканалов.
Региональные сети объединяют абонентов одной области или страны. Часто региональные сети создаются отдельными ведомствами (налоговая инспекция, таможня, банки). Расстояния между абонентами здесь может достигать нескольких тысяч км.
Глобальная сеть объединяет пользователей по всему миру. В глобальной сети для связи используются все виды физических сред, начиная от телефонных линий и заканчивая спутниковыми каналами.
Размещено на http://allbest.ru
Рис. 1.2 Классификация сетей
Отметим, что сети разного уровня могут быть тесно связаны между собой, поскольку сети более высокого уровня строятся из сетей более низкого уровня. Например, локальная сеть может выступать в качестве узла региональной или глобальной сети. Все устройства, подключенные к сети, можно разделить на следующие функциональные группы.
Размещено на http://allbest.ru
Рис. 1.3 Аппаратное обеспечение компьютерной сети
Рабочая станция это персональный компьютер, подключенный к сети с помощью специализированных сетевых устройств, в качестве которых используется адаптеры и модемы. Сервер -- это, как правило, мощный компьютер в сети, предоставляющий пользователям определенные услуги (сервисы).
Каналы передачи данных или линии связи в настоящее время строятся на основе кабелей (проводов) или на основе радиоканалов (см. рис. 1.4).
Размещено на http://allbest.ru
Рис. 1.4 Типы каналов передачи данных
Кабель витой пары состоит из двух проводников, заключенных в пластиковую оболочку. Для уменьшения влияния помех в нее вставляется еще экранированная оболочка и тогда витая пара называется экранированной. Кабель витой пары уровня 3 может обеспечить скорость передачи данных до 10 Мегабит в секунду, а уровня 5 до 100 Мегабит в секунду. Достоинством витой пары является относительная дешевизна и технологичность монтажа, а недостатком - низкая помехоустойчивость и недостаточно высокая скорость передачи данных.
В волоконно-оптическом кабеле для передачи данных используются световые импульсы. Такой кабель не подвержен воздействию электромагнитных помех и может обеспечить скорость передачи до 10 Гбит в секунду. Таким образом, достоинством оптического кабеля является высокая помехоустойчивость и высокая скорость передачи данных, а недостатком - относительно высокая стоимость.
Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн и относятся к технологии беспроводной передачи данных. Спутниковую связь используется в основном в сети Интернет для связи между станциями, расположенными на очень больших расстояниях, и для обслуживания абонентов в самых труднодоступных точках мира. Пропускная способность спутниковых каналов довольно высокая и составляет несколько десятков Мбит/c.
Стандартом беспроводной связи для локальных сетей является в настоящее время технология Wi-Fi (Wireless Fidelity -- «беспроводная точность»). Эта технология позволяет подсоединить несколько компьютеров к одной точке доступа (беспроводной маршрутизатор). Скорость обмена данными может доходить до 50 Мбит/с.
Радиоканалы Bluetooth (в дословном переводе синий зуб)- это технология передачи данных на короткие расстояния (не более 10 м) и может быть использована для создания домашних компьютерных сетей. В настоящее время Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры. Для этого используется надежная, недорогая, повсеместно доступная радиочастота для ближней связи. Скорость передачи данных здесь не превышает 1 Мбит/с.
К сетевым устройствам относятся: адаптеры, модемы, концентраторы (hub), коммутаторы (switch), маршрутизаторы (router).
Адаптеры и модемы служат для связи компьютера с каналами передачи данных. Адаптеры связывают компьютер с кабельными системами и радиоканалами (радио-адаптеры). Модемы (модулятор, демодулятор) используются для связи компьютера с традиционными сетями связи, такими как телефонные или телевизионные сети.
Концентратор это сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких компьютеров в общий сегмент сети. Концентратор, приняв пакет с одной линии, просто передает его на все остальные присоединенные к нему линии. Поэтому в каждый момент времени поддерживается обмен данными только между двумя станциями. В настоящее время концентраторы почти не выпускаются -- им на смену пришли коммутаторы, которые превосходят концентраторы по выполняемым функциям, а стоимость их не намного больше
Коммутатор -- устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, но может передавать и широковещательные пакеты всем узлам сети. Прямая передача пакетов адресату повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.
Маршрутизатор -- это сетевое устройство, которое пересылает пакеты данных между различными узлами сети. Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Кроме того, маршрутизаторы часто исполняют роль аппаратных сетевых шлюзов, которые служат для соединения сетей разного уровня. В последнее время широкое распространение получили радио-маршрутизаторы (роутеры), которые используются в домашних условиях для связи нескольких компьютеров с глобальной сетью.
Лекция 2. Локальные компьютерные сети
2.1 Протоколы и эталонная модель
Для согласованной работы разных устройств в локальной сети необходимо иметь соглашение, которое обычно оформляется в виде промышленного стандарта (протокола). Взаимодействие устройств в вычислительной сети является сложным процессом, который требует решения многих проблем. Инженеры решили разделить их на отдельные подзадачи (уровни), решение каждой из которых представляет собой относительно простую задачу (принцип «разделяй и властвуй»).
Для описания взаимосвязей по сети устанавливаются правила или соглашения, которые называются протоколом.
Протокол это набор правил, который определяет формат сетевых сообщений и набор сетевых сервисов, которые предоставляются на каждом уровне.
Международная организация по стандартизации ISO разработала модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection,) схема которой приведена на рис. 2.1. В модели OSI можно выделить следующие уровни и протоколы:
1. Физический уровень. На физическом уровне определяются характеристики электрических сигналов, передающих биты информации по каналам связи. Функции физического уровня на компьютере выполняются сетевым адаптером.
2. Канальный уровень. На этом уровне определяется доступность канала связи, поскольку в каждый момент времени передачу данных может осуществлять только один компьютер. Кроме того, здесь обнаруживаются и корректируются ошибки. Обмен данными осуществляется определенными порциями, которые называются кадрами. Протоколы канального уровня реализуются сетевыми адаптерами и их драйверами.
3. Сетевой уровень. На этом уровне решаются вопросы доставки отдельного пакета данных до адресата. Каждый пакет снабжается адресом, как получателя, так и отправителя. Пакет может проходить по нескольким узлам сети, поэтому здесь возникает проблема выбора наилучшего маршрута.
4. Транспортный уровень. Здесь сообщение разбивается на части, которые называются пакетами. На этом уровне контролируются вопросы очередности доставки пакетов, относящихся к одному сообщению, и исправляются ошибки передачи (искажение или потеря пакетов). Протоколы транспортного уровня и выше реализуются программными средствами.
5. Прикладной уровень. На этом уровне обеспечивается доступ (интерфейс) пользователей к сетевым сервисам. К ним относятся сервисы электронной почты, гипертекста и другие сервисы для совместной работы. В качестве единицы информации на этом уровне используются сообщения.
Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.
Рис. 2.1. Протоколы в модели OSI.
2.2 Топология сети и методы доступа
Локальные компьютерные сети строятся в основном на протоколах физического и канального уровней. В свою очередь протоколы канального уровня могут различаться топологией соединений и методами доступа.
Топология -- это геометрическая конфигурация соединений компьютеров в сети с помощью линий связи. Исторически использовались различные топологии соединений: (общая шина, «кольцо»; «звезда»).
Рис. 2.2. Топология типа «звезда».
В настоящее время в основном используется топология типа «звезда» (рис. 2.2). На основе базовых топологий с помощью сетевого оборудования создаются более сложные конфигурации сетей. В частности, с помощью «звезды» создаются древовидные структуры.
Для корректного использования общей среды передачи данных были разработаны специальные методы коллективного доступа к среде (Media Access Control). Обычно метод доступа позволяет использовать канал связи в каждый момент времени только одной паре компьютеров. На практике возможны ситуации, когда два компьютера одновременно пытаются передать свои порции данных, то есть возникает, так называемая, коллизия. Одна из основных задач метода доступа заключается в разрешении и устранении последствий подобных коллизий.
Метод доступа это набор правил, которые определяют очередность использование общей разделяемой среды передачи данных и устраняют последствия коллизий.
2.3 Стандарты семейства Ethernet
Наибольшее распространение в локальных сетях получил сетевой стандарт Ethernet, который регламентирует работу на физическом и канальном уровнях. Впоследствии на его основе был разработан международный стандарт IEEE 802.3, который описывает в настоящее время три подсемейства: Ethernet; Fast Ethernet; Gigabit Ethernet.
Собственно стандарт Ethernet имеет в настоящее время лишь историческое значение, поскольку он был ориентирован на скорость передачи данных до 10 Мбит/сек.
Стандарт Fast Ethernet (IEEE 802.3u) обеспечивает скорость передачи данных до 100 Мбит/сек, и основан на топологии типа «звезда»: Стандарт Gigabit Ethernet (IEEE 802.3z) обеспечивает скорость передачи данных до 1Гбит/сек, и рассчитан на витую пару пятой категории или волоконно-оптический кабель. Уже появился новый стандарт для 10-гигабитного Ethernet, который должен войти в следующую версию стандарта IEEE 802.3.
Все протоколы Ethernet в качестве метода доступа используется метод коллективного доступа с опознаванием несущей и обнаружением коллизий (carrier-sense-multiply-access with collision detection), или CSMA/CD метод. Этот метод используется в сетях, где все компьютеры имеют непосредственный доступ к общей среде передачи данных и могут немедленно получить данные, которые посылаются любым компьютером.
2.4 Корпоративные сети
Корпоративная сеть объединяет компьютеры в рамках одного большого предприятия или корпорации. В англоязычной литературе этот вид сетей называется "enterprise-wide networks" (сети масштаба предприятия). Количество компьютеров в такой сети может измеряться сотнями, а количество серверов десятками.
Корпоративная сеть строится по уровням (иерархически). На первом уровне располагаются локальные сети рабочих групп, в которые объединяются сотрудники одного профиля (бухгалтерия, отдел кадров и т.д.). Рабочие группы объединяют обычно до 10 компьютеров, в которых все компьютеры считаются равноправными. Достоинством этой архитектуры является ее надежность, а недостатком трудности в управлении такой сетью. Как правило, в рабочую группу для удобства работы включается также файловый сервер и сетевой принтер. В качестве сетевого оборудования на этом уровне чаще всего используются концентраторы и коммутаторы.
На следующем уровне, который называется уровнем отделов, рабочие группы одного отдела или подразделения объединяются в один сегмент с помощью коммутатора. Сетевые сервисы, которые нужно предоставлять всем сотрудникам отдела, реализуются обычно на специально выделенном сервере. В этом случае на сервере устанавливается сетевая операционная система, которая позволяет вести учет всех пользователей с помощью учетных записей и управлять ресурсами сети. Таким образом, здесь сервер выступает и в качестве центрального устройства, предоставляющего информационные ресурсы, и как выделенный компьютер, который обычно имеет больше памяти, более мощные коммуникации и т.д.
На следующем уровне иерархии, который называется уровнем кампусов, небольшие локальные сети объединяются в одну большую сеть. Эта сеть может охватывать все здания, в которых располагается предприятие, и передавать данные на расстояния до нескольких километров. Иногда в этих сетях выделяют, так называемый хребет (backbone), или главную сеть, к которой подсоединяются остальные подсети. В качестве сетевого оборудования здесь используются коммутаторы и маршрутизаторы. Фрагмент корпоративной сети масштаба предприятия показан на следующем рисунке.
Рис. 3.1. Корпоративная сеть
Отметим, что в корпоративных сетях территориальный признак может не иметь никакого значения. Такие сети могут быть разбросаны по всему земному шару. В этом случае для соединения удаленных локальных сетей используются современные средства связи (спутниковые каналы). Большие корпорации имеют свои собственные выделенные линии связи, которые недоступны из глобальной сети Интернет.
Централизованное управление локальной сетью позволяет наращивать в ней число компьютеров до сотен и даже тысяч единиц. Но централизация и концентрация распределенных ресурсов имеет и очевидный недостаток, поскольку в сети появляется ненадежное (узкое) место. Выход из строя центрального сервера может привести к остановке всего предприятия, поскольку парализованной оказывается именно коллективная работа. Поэтому серверы делаются на порядок надежней, чем рабочие станции, а в особо важных случаях дублируются, и образуют, так называемые, кластеры.
Появление в сети выделенного сервера приводит к появлению «общей памяти», которую можно использовать для хранения результатов коллективной работы. Исторически первыми появились, так называемые файловые серверы, на которых результаты работы хранились в виде файлов. Однако скоро выяснилось, что находить нужную информацию среди огромного числа файлов довольно трудно.
Следующим существенным шагом на пути к обобществлению данных в компьютерных сетях стала архитектура клиент-сервер. Эта архитектура предполагает наличие общих баз данных, которые хранятся обычно на специально выделенных для этого серверах баз данных. При обращении к серверу баз данных клиент может не знать о местоположении интересующих его данных, поскольку запрос формулируется на специальным структурированном языке (SQL). Выигрыш по сравнению с файловыми серверами получается за счет уменьшения нагрузки на сеть со стороны клиента.
Еще одним достижением архитектуры клиент-сервер стал переход к работе с общими программами. В этом случае программа управления некоторым бизнес процессом, может работать только на сервере, а у клиента будет работать лишь небольшой модуль этой программы. Таким образом, появляется понятие сервера приложений, то есть сервера, на котором работают общие прикладные программы. Заметим, что один и тот же аппаратный сервер может выступать и как сервер баз данных и как сервер приложений.
На примере корпоративных сетей можно проследить процесс взаимного проникновения технологии локальных и глобальных сетей, которые привели к появлению интранет-технологии. Интранет сетью называют корпоративную сеть, которая работает по стандартным протоколам, используемым в сети Интернет. При этом доступ из глобальной сети в корпоративную сеть, как правило, защищен или полностью закрыт.
Лекция 3. Глобальная компьютерная сеть Интернет
Интернет это глобальная компьютерная сеть, которая связывает десятки миллионов абонентов более чем в 150 странах мира. Интернет в дословном переводе означает интерсеть, то есть сеть сетей, что в целом отражает ее суть.
Интернет можно рассматривать и как глобальное информационное пространство, которое ежемесячно растет на 7-10% процентов и как новый вид средства массовой информации, отличительной чертой которого является интерактивность. Таким образом, Интернет является и механизмом распространения информации, и средой взаимодействия между пользователями вне зависимости от их географического положения. В настоящее время влияние Интернета распространяется фактически на все человечество в целом.
3.1 История сети Интернет
Первые исследования в области соединения удаленных компьютеров были проведены в начале 60-х годов. В 1965 году компьютер, находящийся в Массачусетском технологическом институте, был подключен к компьютеру в Калифорнии по телефонной линии. В 1969 году началась реализация проекта сети под названием ARPANET, и в нее были включены четыре удаленных компьютера.
Сначала для соединения компьютеров использовалась технология коммутации каналов, характерная для телефонных технологий. Суть ее состоит в том, что на время обмена информацией между абонентами должен существовать физический канал связи. В результате эксперимента выяснилось, что коммутация каналов не подходит для создания компьютерных сетей, и это потребовало применения новой технологии передачи данных -- коммутации пакетов.
При использовании этой технологии все передаваемые в сети сообщения разбиваются на небольшие части, которые называются пакетами. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адрес назначения пакета. Маршрутизаторы, используя адрес, передают пакеты друг другу до тех пор, пока он не достигнет места назначения.
В 1971-72 были сформулированы основные принципы построения новой объединенной сети (Интернет):
· для добавления в Интернет новой подсети в самой сети не должно производиться никаких дополнительных изменений;
· пакеты в Интернете передаются на основе принципа коммутации пакетов, с негарантированной доставкой отдельных пакетов. Если пакет не достигает пункта назначения, то через короткое время он должен быть передан снова;
· для соединения подсетей используются специальные устройства -- маршрутизаторы, которые должны максимально упростить прохождение потока пакетов;
· Объединенная сеть не должна иметь централизованного управления.
Ключом к объединению подсетей стал новый протокол, поддерживающий межсетевое взаимодействие, который появилась в 1973 году, и был назван TCP (Transmission Control Protocol).
Протокол TCP хорошо работал при решении большинства сетевых задач, однако в некоторых случаях появлялись потери пакетов. Этот факт привел к разделению TCP на два протокола: IP для адресации и передачи отдельных пакетов, и TCP для разделения сообщений на пакеты, обеспечения целостности и восстановления потерянных пакетов. Объединенный протокол принято называть TCP/IP.
3.2 Структура и принципы работы сети Интернет
В настоящее время основу сети Интернет составляют высокоскоростные магистральные сети. Независимые сети подключаются к магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (Network Access Point). Независимые сети рассматриваются как автономные системы, то есть каждая из них имеет собственное административное управление и собственные протоколы маршрутизации.
Рис. 4.1. Структура сети Интернет
Обычно в качестве автономных систем выступают крупные, независимые, национальные сети. Примерами подобных сетей являются сеть EUNet, охватывающая страны центральной Европы, сеть RUNet, объединяющая подсети в России. Автономные сети могут образовывать компании, специализирующиеся на предоставлении услуг доступа в сеть Интернет, -- провайдеры. Такими провайдерами в Украине, например, являются компания Воля, Адамант, Lucky Net и др.
Важным параметром, определяющим качество работы в сети, является скорость доступа к сети, которая классифицируется в зависимости от пропускной способности физических каналов связи следующим образом:
· для модемного соединения, которое используют большинство пользователей Интернета, пропускная способность канала невелика -- от 20 до 60 Кбит/с;
· для выделенных телефонных линий и , используемых для подключения к сети Интернет небольших локальных компьютерных сетей, -- от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с.;
· для спутниковых и оптоволоконных каналов связи, которые в основном используются для создания автономных сетей, - от 2 Мбит/с. и выше.
В сети Интернет используется семейство протоколов TCP/IP (рис. 4.2).
Рис. 4.2.
На канальном и физическом уровнях TCP/IP поддерживает многие из существующих стандартов, определяющих среду передачи данных. Это могут быть, например, технологии Ethernet и Token Ring для локальных компьютерных сетей или Х.25 и ISDN для организации крупных территориальных сетей.
Одним из основных протоколов этого семейства является межсетевой протокол IP. Поток данных на этом уровне разбивается на определенные части, которые называются IP-пакетами (дейтаграммами). Протокол IP рассматривает каждый пакет как независимую единицу, не имеющую связи с другими пакетами, и обеспечивает его индивидуальную маршрутизацию. Протокол IP относится к типу протоколов без установления соединения, то есть -- никакой управляющей информации кроме той, что содержится в самом IP-пакете, по сети не передается. Кроме того, протокол IP не гарантирует надежной доставки пакета.
Протоколом TCP работает на транспортном уровне и определяет размеры пакета, параметры передачи, контроль целостности сообщения. Так как протокол IP не гарантирует надежную доставку сообщений, эту задачу решает протокол TCP. В отличие от протокола IP, протокол TCP устанавливает логическое соединение между взаимодействующими процессами. Перед передачей данных посылается запрос на начало сеанса передачи, получателем посылается подтверждение. Надежность протокола TCP заключается в том, что источник данных повторяет их посылку в том случае, если не получит за определенный промежуток времени от адресата подтверждения их успешного получения.
Прикладной уровень объединяет все сервисы, которые Интернет предоставляет пользователям. К наиболее важным прикладным протоколам относятся протокол передачи гипертекста HTTP, протокол передачи файлов FTP, протоколы для работы с электронной почтой: SMTP, POP, IMАР и MIME.
3.3 IP-адреса
Каждый компьютер, включенный в сеть Интернет, имеет уникальный IP-адрес, который состоит из четырех байтов и записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками, например:
194.85.120.66
IP-адрес состоит из двух логических частей: номера сети и номера узла в сети. Номер сети выдает специальное подразделение Интернета -- InterNIC (Internet Network Information Center) или его представители. Номер узла определяет администратор сети. В зависимости от того, какое количество байтов в IP-адресе выделяется для номера сети и номера узла, выделяют несколько классов IP-адресов.
Рис. 3.3. Структура IP-адреса
Если номер сети занимает один байт, а номер узла три байта, то такой адрес относится к классу А . Количество узлов в сети в этом классе может достигать 224, или 16777216. Номер сети в этом классе меняется в диапазоне от 1.0.0.0 до 126.0.0.0.
Если под номер сети и номер узла отводится по два байта, то адрес принадлежит к классу В. Количество возможных узлов в сети класса В составляет 216, или 65 536 узлов. Номер сети класса В меняется от 128.0.0.0 до 191.255.0.0.
Если под номер сети отводится три байта, то адрес принадлежит к классу С. Количество узлов в сети класса С ограничено 28, или 256. Номер сети меняется от 192.0.1.0 до 223.255.255.0.
Например, в IP-адресе 194.85.120.66, 66 -- это номер узла в сети, а 194.85.120.0 это номер сети класса С.
3.4 Доменные имена
Человеку крайне неудобно использовать числовые IP-адреса, поэтому логичным представляется использование вместо IP-адресов символьные имена. В сети Интернет для этой цели используется система доменных имен (DNS Domain Name System), которая имеет иерархическую структуру. Младшая часть доменного имени соответствует конечному узлу сети. Составные части отделяются друг от друга точкой.
Например, mail.econ.pu.ru. У одного узла может быть несколько имен, но только один IP-адрес.
Совокупность имен, у которых несколько старших частей доменного имени совпадают, называется доменом. Например, имена mail.econ.pu.ru и www.econ.pu.ru принадлежат домену econ.pu.ru.
Самым главным является корневой домен. Далее следуют домены первого, второго и третьего уровней.
Корневой домен управляется InterNIC. Домены первого уровня назначаются для каждой страны, при этом принято использовать трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры.
Так, например, для России домен первого уровня -- ru, для США -- us.
Кроме того, несколько имен доменов первого уровня закреплено для различных типов организаций:
· com -- коммерческие организации (например, ibm.com);
· edu -- образовательные организации (например, spb.edu)
· gov -- правительственные организации (например, loc.gov);
· org -- некоммерческие организации (например, w3.org);
· net -- организации, поддерживающие сети (например, ukr.net);
Ниже приведены доменные имена некоторых стран:
|
us -- США |
ch -- Швейцария |
аu -- Австралия |
|
|
fr -- Франция |
se -- Швеция |
hu -- Венгрия |
|
|
са -- Канада |
jp -- Япония |
ru -- Россия |
|
|
dk -- Дан1я |
hk -- Гонконг |
ua -- Украина |
|
|
de -- Н1меччина |
mx -- Мексика |
fi -- Ф1нлянд1я |
Для каждого имени домена создается свой DNS-сервер, который хранит базу данных соответствий IP-адресов и доменных имен, расположенных в данном домене, а также содержит ссылки на DNS-серверы доменов нижнего уровня.
Таким образом, для того чтобы получить адрес компьютера по его доменному имени, приложению достаточно обратиться к DNS-серверу корневого домена, а тот, в свою очередь, перешлет запрос DNS-серверу домена нижнего уровня. Благодаря такой организации системы доменных имен нагрузка по разрешению имен равномерно распределяется среди DNS-серверов.
компьютерный информационный программный
Лекция 4. Основные сервисы в Интернет
К основным информационным сервисам в Internet, относятся следующие сервисы:
· гипертекстовая служба World Wide Web.
· электронная почта;
· FTP-архивы;
Все сервисы в Интернет работают по схеме клиент-сервер. Со стороны сервера все службы объединены в одну программу, которая называется Интернет - сервером, а со стороны клиента каждая служба представляется отдельной клиентской программой. Но в последнее время произошла унификация клиентских программ и одна программа - браузер, может теперь оказывать все виды информационных услуг (почта, передача файлов, чаты и т.д.).
4.1 Электронная почта
Система электронной почты (e-mail) позволяет доставить сообщение на любой компьютер, включенный в сеть Интернет. Сообщение может содержать текст, а к сообщению может быть присоединен файл любого формата (графику, музыку и т. д.)
Все пользователи электронной почты имеют уникальные адреса. В Интернете принята система адресов, которая базируется на доменном адресе машины, подключенной к сети.
Адрес пользователя состоит из двух частей, разделенных символом «@»: <имя>@<доменное_имя>. Например, Jones@Registry.org, где Jones -- это имя пользователя, а Registry.org -- доменное имя почтового сервера.
В качестве почтового клиента в ОС Windows предусмотрены две программы MS Outlook Express и MS Outlook. Первая из них является чистым почтовым клиентом, а вторая совмещает функции персонального организатора информации.
В последнее время появилась, так называемая Web-ориентированная почта, когда работа с почтовым сервером осуществляется через браузер. Но пока рано ставить знак равенства между «настоящей» почтой и Web-ориентированной, поскольку последняя налагает довольно жесткие ограничения, как на объем хранимой информации, так и на время хранения. Кроме того, с точки зрения конфиденциальности личную корреспонденцию лучше хранить на своем компьютере, а не на сервере.
Кроме того, появилась, так называемая мгновенная почта (Интернет - пейджер) и голосовая почта (Skype), когда обмен сообщениями происходит в реальном времени.
Клиентами мгновенной почты являются программы Microsoft MSN Messenger, популярная израильская программа ISQ и другие. Популярные в последнее время социальные сети (Facebook) можно рассматривать как разновидность мгновенной почты, когда общение происходит в целом коллективе собеседников.
4.2 Гипертекстовая служба World Wide Web
Служба World Wide Web (Всемирная паутина) является в настоящее время самой популярной в сети Интернет. Ее также сокращенно называют WWW, W3 или просто Web. Идея создания службы WWW заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, расположенным в сети. Гипертекстовый документ может содержать текст, графику, звук, видео, а также гиперссылки, которые обращаются напрямую к сетевым информационным ресурсам.
В службе WWW можно выделить следующие три основные компоненты:
· язык разметки гипертекстовых документов HTML (Hyper Text Markup Language);
· универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
· протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Позже к ним добавились еще две компоненты:
· универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface) для программирования со стороны сервера;
· язык программирования JavaScript для программирования со стороны клиента, который позволяет вносить программный код внутрь HTML документов.
Программой со стороны клиента для службы WWW является браузер (обозреватель), который обеспечивает доступ практически ко всем информационным ресурсам сети с помощью интерпретации языка HTML.
К числу наиболее распространенных браузеров относится Microsoft Internet Explorer, Opera, Mozilla и другие. Рассмотрим кратко основные компоненты службы WWW.
4.3 Язык гипертекстовой разметки документов HTML
Большая часть документов в службе WWW хранится в формате HTML. Язык HTML представляет собой набор команд, в соответствии с которыми браузер отображает содержимое документа, но сами команды HTML не отображаются. В языке HTML реализован механизм гипертекстовых ссылок, который обеспечивает связь одного документа с другими. Эти документы могут находиться на том же сервере, что и страница, с которой на них делается ссылка, а могут быть размещены на другом сервере.
Команды в тексте HTML-документа называются тегами (дескрипторами). HTML - тег может содержать список атрибутов. Текст тега заключается в угловые скобки (< и >).
4.3 Универсальный адрес ресурсов URL
Для того чтобы получить информацию из Интернета, необходимо знать адрес, по которому она расположена. Универсальный адрес ресурса (URL) -- это адрес в системе WWW, с помощью которого однозначно определяется любой документ.
В общем случае универсальный адрес ресурса имеет следующий формат:
протокол://компьютер/путь.
Другими словами универсальный адрес ресурса можно описать следующей формулой:
URL = внешний путь (доменное имя) + внутренний путь.
Основным протоколом в системе World Wide Web является протокол HTTP -- протокол передачи гипертекста, поэтому большая часть адресов начинается следующим образом: http://
Но могут быть использованы и другие протоколы передачи данных, например протокол передачи файлов -- FTP. Тогда на первое место в универсальном адресе ресурса ставится название используемого протокола, например, ftp://
Компьютер -- это адрес сервера, с которым необходимо установить соединение. Может использоваться как IP-адрес, так и имя сервера в доменной системе имен. Например: http://www.econ.pu.ru или ftp://194.85.120.66. Адреса большей части серверов в системе World Wide Web начинаются с префикса www. Этот префикс используется просто как удобное обозначение того, что на данном компьютере запущен Web-сервер.
Путь представляет собой точное указание месторасположения документа на Web-сервере. Это может быть название директории и файла, как в следующем примере:
http://www.econ.pu.ru/info/history/jubilee.htm.
Если ввести в строке «адрес» браузера данный адрес, браузер установит связь с компьютером www.econ.pu.ru по протоколу HTTP и запросит у него документ с названием jubilee.htm из каталога /info/history.
Последняя часть универсального адреса ресурса может включать дополнительную информацию, которую обычно используют для того, чтобы передать Web-серверу параметры запроса пользователя в интерактивных страницах, а также путь и имя той программы на сервере, которая этот запрос будет обрабатывать. Например:
http://www.econ.pu.ru/sf/cgi-bin/main.bat?object=teachers&id=1
Получив такой запрос, Web-сервер попытается найти программу main.bat в каталоге /sf/cgi-bin, запустить ее и передать ей параметры object и id с соответствующими значениями.
В современных версиях браузеров нет необходимости указывать имя протокола в начале каждого адреса ресурса. Если имя протокола не указано, то браузер попытается самостоятельно определить, какой протокол необходимо использовать. Если не указано имя файла, а только каталог, в котором он должен находиться, то пользователю будет передан файл, который администратор Web-сервера определил как файл, передаваемый по умолчанию. Обычно таковым является файл с названием index.htm (index.html) или default.htm (default.html). Если в каталоге нет файла, передаваемого по умолчанию, то будет выдано сообщение об ошибке.
4.4 Протокол передачи гипертекста
Протокол передачи гипертекста (HTTP) -- это стандартный протокол для передачи документов между серверами и браузерами в службе WWW. Протокол HTTP позволяет установить соединение между клиентом и сервером, причем соединение сохраняется только на время обработки сервером запросов клиента.
Запрос клиента и ответ сервера образуют так называемую транзакцию. Обмен данными по протоколу HTTP происходит следующим образом.
Клиент устанавливает соединение с сервером по указанному номеру порта. Если в качестве клиента выступает браузер, то номер порта указывается в URL-запросе. Если номер не указан, то по умолчанию используется порт 80. Затем клиент посылает запрос на документ, указывая HTTP-команду, адрес документа и номер версии HTTP.
Например:
GET /index.html НТТР/1.0
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Монтаж и прокладывание локальной сети 10 Base T. Общая схема подключений. Сферы применение компьютерных сетей. Протоколы передачи информации. Используемые в сети топологии. Способы передачи данных. Характеристика основного программного обеспечения.
курсовая работа [640,0 K], добавлен 25.04.2015Сущность и классификация компьютерных сетей по различным признакам. Топология сети - схема соединения компьютеров в локальные сети. Региональные и корпоративные компьютерные сети. Сети Интернет, понятие WWW и унифицированный указатель ресурса URL.
презентация [96,4 K], добавлен 26.10.2011Назначение локальных сетей как комплекса оборудования и программного обеспечения, их технические средства, топология. Организация передачи данных в сети. История развития глобальных сетей, появление Интернета. Программно-техническая организация Интернета.
реферат [40,8 K], добавлен 22.06.2014Всемирная система объединенных компьютерных сетей, построенная на использовании протокола IP и маршрутизации пакетов данных. Основные протоколы используемые в работе Интернет. Первый в мире веб-браузер. Общее развитие электронной почты, ее шифрование.
реферат [34,5 K], добавлен 22.10.2012Достоинства компьютерных сетей. Основы построения и функционирования компьютерных сетей. Подбор сетевого оборудования. Уровни модели OSI. Базовые сетевые технологии. Осуществление интерактивной связи. Протоколы сеансового уровня. Среда передачи данных.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 20.11.2012Классификация компьютерных сетей. Назначение компьютерной сети. Основные виды вычислительных сетей. Локальная и глобальная вычислительные сети. Способы построения сетей. Одноранговые сети. Проводные и беспроводные каналы. Протоколы передачи данных.
курсовая работа [36,0 K], добавлен 18.10.2008Виды компьютерных сетей. Характеристики каналов связи. Типы связи: электрические кабеля, телефонная линия и оптоволоконный кабель. Наиболее распространены сейчас модемы, их виды. Виды каналов связи: сетевые адаптеры и протоколы. Одноранговые сети.
презентация [169,2 K], добавлен 01.10.2010Распространенные сетевые протоколы и стандарты, применяемые в современных компьютерных сетях. Классификация сетей по определенным признакам. Модели сетевого взаимодействия, технологии и протоколы передачи данных. Вопросы технической реализации сети.
реферат [22,0 K], добавлен 07.02.2011Классификация компьютерных сетей в технологическом аспекте. Устройство и принцип работы локальных и глобальных сетей. Сети с коммутацией каналов, сети операторов связи. Топологии компьютерных сетей: шина, звезда. Их основные преимущества и недостатки.
реферат [134,0 K], добавлен 21.10.2013Функции компьютерных сетей (хранение и обработка данных, доступ пользователей к данным и их передача). Основные показатели качества локальных сетей. Классификация компьютерных сетей, их главные компоненты. Топология сети, характеристика оборудования.
презентация [287,4 K], добавлен 01.04.2015Взаимодействие компьютеров, работающих в сетях разнообразной структуры, с использованием различного программного обеспечения. Стандарты беспроводной передачи данных. Стандарты проводных ethernet-сетей. Нормы технической организации компьютерных сетей.
реферат [28,3 K], добавлен 26.05.2015Классификация компьютерных сетей по распространенности и скорости передачи информации. Спутниковый или оптоволоконный канал связи с сервером Интернета. Использование браузера, программного обеспечения для просмотра веб-сайтов. Общение в реальном времени.
презентация [1,5 M], добавлен 16.04.2015Система связи компьютеров, серверов, маршрутизаторов и другого вычислительного оборудования. Классификация компьютерных сетей, их аппаратное и программное обеспечение, достоинства и проблемы. Топология, протоколы, интерфейсы, сетевые технические средства.
презентация [242,6 K], добавлен 14.05.2015Применение компьютерных сетей для организации сетевого взаимодействия. Планирование адресного пространства для сети, управление коммутатором. Физическая структура сети, подбор аппаратного и программного обеспечения. Топология сети и сетевых протоколов.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 12.07.2012Топология компьютерных сетей. Методы доступа к несущей в компьютерных сетях. Среды передачи данных, их характеристики. Структурная модель OSI, её уровни. Протокол IP, принципы маршрутизации пакетов. Физическая топология сети. Определение класса подсети.
контрольная работа [101,8 K], добавлен 14.01.2011Компьютерные сети: основные понятия, преимущества, проблемы, история развития. Разработка технологии межсетевого взаимодействия. Протоколы, службы и сервисы, мировая статистика Интернета. Адресация узлов сети. Система доменных имен. База данных DNS.
презентация [3,9 M], добавлен 25.11.2013Выбор и обоснование технологий построения локальных вычислительных сетей. Анализ среды передачи данных. Расчет производительности сети, планировка помещений. Выбор программного обеспечения сети. Виды стандартов беспроводного доступа в сеть Интернет.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 22.12.2010Роль компьютерных сетей, принципы их построения. Системы построения сети Token Ring. Протоколы передачи информации, используемые топологии. Способы передачи данных, средства связи в сети. Программное обеспечение, технология развертывания и монтажа.
курсовая работа [279,7 K], добавлен 11.10.2013Особенности, отличия, топология и функционирование локальных компьютерных сетей. Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей. Основные протоколы передачи данных, их установка и настройка. Аутентификация и авторизация; система Kerberos.
курсовая работа [67,7 K], добавлен 20.07.2015Теоретические основы организации локальных сетей. Общие сведения о сетях. Топология сетей. Основные протоколы обмена в компьютерных сетях. Обзор программных средств. Аутентификация и авторизация. Система Kerberos. Установка и настройка протоколов сети.
курсовая работа [46,3 K], добавлен 15.05.2007
