Модели взаимодействия в сетях

В серверных сетях реализованы две модели взаимодействия пользователей с рабочими станциями: модель файл-сервер и модель клиент-сервер.

В первой модели сервер обеспечивает доступ к файлам базы данных для каждой рабочей станции, и на этом его работа заканчивается. Таким образом, работа модели «файл-сервер» приводит к перегрузке сети.

Устранение этих недостатков достигается в модели «клиент-сервер». В этом случае прикладная система делится на две части: внешнюю, обращенную к пользователю и называемую клиентом, и внутреннюю, обслуживающую и называемую сервером. Сервером является машина, обладающая ресурсами и предоставляющая их, а клиентом — потенциальный потребитель этих ресурсов.

В модели «клиент-сервер» сервер играет активную роль, ибо его программное обеспечение заставляет сервер «сначала подумать, а потом сделать». Потоки информации, текущие по сети, становятся меньшими, поскольку сервер сначала обрабатывает запросы, а затем посылает клиенту то, в чем он нуждается. Сервер так же контролирует допустимость обращения к записям на индивидуальной основе, что обеспечивает большую безопасность данных.

Электронная почта обеспечивает передачу документов, успешно используется при автоматизации конторских работ. Для большинства конкретных случаев использование электронной почты предполагает передачу сообщений через специальные «почтовые ящики», между которыми размещаются устройства обработки данных. («Почтовый ящик» — общая область памяти вычислительной сети, предназначенной для записи информации с помощью одной прикладной программы с целью ее дальнейшего использования другими прикладными программами, функционирующими в других узлах сети.) Накопление документов в таких «почтовых ящиках» и возможности их последующей дополнительной обработки имеют следующие преимущества:

- отпадает необходимость в пересылке предварительных результатов и промежуточных рабочих материалов;

- достаточно просто реализуется конфиденциальная связь, обеспечиваются приоритетность передачи данных, циркуляция документов в сети и другие виды информационной связи.

Лекция 15
ГЛОБАЛЬНАЯ СЕТЬ INTERNET

1 История сети Internet

2 Протоколы сети Internet

3 Способы организации передачи информации.

4 Услуги, предоставляемые сетью Internet

5 Компьютерный вирус

6 Антивирусные средства

ИСТОРИЯ СЕТИ INTERNET

В 1961 году по заданию министерства обороны США начата разработка проекта по созданию экспериментальной сети передачи пакетов, названной ArPANET. В целях повышения общей надежности Сети ее управление было децентрализовано, ее узлы совершенно равноправны.

Как всегда, самые передовые технологии предполагалось использовать в военных целях. Принципы, заложенные во вновь созданную сеть, по замыслу создателей позволяли использовать новую Сеть для управления страной после ядерного удара. Сеть должна оставаться работоспособной, даже если большая часть ее узлов выведена из строя. Для этого использовалась новая технология коммутации пакетов.

Многие методы передачи данных через модемы были разработаны в ArPANET.

Эксперимент с ArPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее, с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ArPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть. Но развитие ArPANET на этом не остановилось; Протоколы TCP/IP продолжали развиваться и совершенствоваться.

В 70-е годы технологии Сети продолжали развиваться и появился термин Internet, который на русский язык можно перевести как междусетие, то есть объединение сетей.

Internet —это единая глобальная компьютерная сеть, все системы которой работают по единым стандартам, называемым протоколами, обладающая свойствами самоорганизации и саморегуляции.

В 1983 году из ArPANET выделилась MILNET. Термин Internet стал использоваться для обозначения единой сети: MILNET плюс ArPANET. И хотя в 1991 году ArPANET прекратила свое существование, сеть Internet существует, ее размеры намного превышают первоначальные, так как она объединила множество сетей во всем мире.

Логическая структура Internet представляет собой некое виртуальное объединение, имеющее свое собственное информационное пространство.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем. Управляет сетью "Совет по архитектуре Интернет", формируемый из приглашённых добровольцев.

Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сеть и подключены к ней. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют.

Основные ячейки Internet - локальные вычислительные сети. Это значит, что Internet не просто устанавливает связь между отдельными компьютерами, а создает пути соединения для более крупных единиц - групп компьютеров. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Internet, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к Internet. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Internet. Они называются хост-компьютерами (host -хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Важной особенностью Internet является то, что она, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии - все компьютеры, подключенные к сети, равноправны. Схемы возможной структуры некоторого участка сети Internet приведены на рисунке 1 и рисунке 2.

Рисунок 1 - Подключение персональных компьютеров локальной сети к Internet.

Рисунок 2 - Подключение различных сложных вычислительных

сетей (ЛВС) к Internet.

Компоненты Internet

1.1.1 Аппаратный компонент.

Представлен компьютерами самых разных моделей и систем, линиями связи любой физической природы и устройствами, обеспечивающими механическую и электрическую стыковку между компьютерами и линиями связи. Все аппаратные компоненты Internet могут действовать как на постоянной, так и на временной основе.

1.1.2 Программный компонент.

Представлен программами, которые позволяют так преобразовывать данные, чтобы их можно было передавать по любым каналам связи и воспроизводить их на любых компьютерах.

1.1.3 Информационный компонент.

Представлен сетевыми документами, то есть документами, хранящимися на компьютерах, подключенных к Сети или входящих в Сеть. Характерная особенность информационного компонента состоит в том, что он может быть распределенным, первичные документы в Сети, связаны между собой гибкой системой ссылок.

ПРОТОКОЛЫ СЕТИ INTERNET

Протокол — это согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных.

Различают протоколы Internet:

- Базовые, отвечающие за физическую пересылку электронных сообщений любого типа между компьютерами TCP/IP. TCP/IP - это не один сетевой протокол, а два протокола, лежащих на разных уровнях (это так называемый стек протоколов).

- Прикладные протоколы, отвечающие за функционирование специализированных служб HTTP (передача гипертекстовых сообщений), FTP (передача файлов),

- Электронной почты, отвечающие за перемещение данных между различными операционными системами.

Протокол TCP.

В 1983 году вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, вошедший в Military Standarts (MIL STD), т.е. в военные стандарты, и все, кто работал в сети, обязаны были перейти к этим новым протоколам.

Спустя некоторое время TCP/IP был адаптирован в обычный, то есть в общедоступный стандарт.

По-настоящему рождением Internet принято считать 1983 год, дата стандартизация протокола связи ТСР/IР,лежащего в основе Всемирной сети по нынешний день. В этом году произошли революционные изменения в программном обеспечении компьютерной связи.

Протокол TCP - протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации.

Согласно протоколу TCP,отправляемые данные «нарезаются» на небольшие пакеты, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем были данные, необходимые для правильной сборки документа на компьютере получателя.

Для понимания сути протокола TCP можно представить игру в шахматы по переписке, когда двое участников разыгрывают одновременно десяток партий. Каждый ход записывается на отдельной открытке с указанием номера партии и номера хода. В этом случае между двумя партнерами через один и тот же почтовый канал работает как бы десяток соединений (по одному на партию). Два компьютера, связанные между собой одним физическим соединением, могут точно так же поддерживать одновременно несколько TCP-соединений. Так, например, два промежуточных сетевых сервера могут одновременно по одной линии связи передавать друг другу в обе стороны множество TCP-пакетов от многочисленных клиентов.

Как и во всякой другой сети в Internet существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами: физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Соответственно каждому уровню взаимодействия соответствует набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).

Протокол IP.

Протокол IP (Internet Protocol) - адресный протокол. Он принадлежит сетевому уровню и определяет, куда происходит передача. Его суть состоит в том, что у каждого участника Всемирной сети должен быть свой уникальный адрес (IP- адрес). Без этого нельзя говорить о точной доставке TCP- пакетов на нужное рабочее место. Структура IP-адреса организована так, что каждый компьютер, через который проходит какой-либо TCP-пакет, может определить, кому из ближайших «соседей» надо переслать пакет, чтобы он оказался «ближе» к получателю. В данном случае оценивается не географическая «близость». В расчет принимаются условия связи и пропускная способность линии. Два компьютера, находящиеся на разных континентах, но связанные высокопроизводительной линией космической связи, считаются более «близкими»» друг к другу, чем два компьютера из соседних поселков, связанные простым телефонным проводом. Решением вопросов, что считать «ближе», а что «дальше», занимаются маршрутизаторы. Роль маршрутизатора в сети может выполнять как специализированный компьютер, так и специальная программа, работающая на узловом сервере сети.