Существует три основных вида топологии сети: шина, звезда и кольцо.

Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация от каждого компьютера одновременно передается ко всем остальным компьютерам. Согласно этой топологии создается одноранговая сеть. При таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная.

Достоинства:

ü простота добавления новых узлов в сеть (это возможно даже во время работы сети);

ü сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компьютеры вышли из строя;

ü недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой топологии.

Недостатки:

ü сложность сетевого оборудования;

ü сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;

ü обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;

ü ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.

Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи. Весь обмен информацией идет исключительно через центральный компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети.

Достоинства:

ü выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети;

ü простота используемого сетевого оборудования;

ü все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности сети путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств;

ü не происходит затухания сигналов.

Недостатки:

ü выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;

ü жесткое ограничение количества периферийных компьютеров;

ü значительный расход кабеля.

Кольцо (ring), при котором каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута. Особенностью кольца является то, что каждый компьютер восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.

Достоинства:

ü легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;

ü большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);

ü высокая устойчивость к перегрузкам.

Недостатки:

ü выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети;

ü обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.

В отдельных случаях при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree)– комбинация нескольких звезд.

Каждый компьютер, который функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой.

При конструировании сетей используют следующие виды кабелей:

неэкранированная витая пара. Максимальное расстояние, на котором могут быть расположены компьютеры, соединенные этим кабелем, достигает 90 м. Скорость передачи информации - от 10 до 155 Мбит/с; экранированная витая пара. Скорость передачи информации - 16 Мбит/с на расстояние до 300 м.

коаксиальный кабель. Отличается более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и позволяет передавать информацию на расстояние до 2000 м со скоростью 2-44 Мбит/с;

волоконно-оптический кабель. Идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей, позволяет передавать информацию на расстояние до 10 000 м со скоростью до 10 Гбит/с.

Понятие о глобальных сетях. Глобальная сеть – это объединения компьютеров, расположенных на удаленном расстоянии, для общего использования мировых информационных ресурсов. На сегодняшний день их насчитывается в мире более 200. Из них наиболее известной и самой популярной является сеть Интернет.

В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет "проложить к нему маршрут" для доставки информации. Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т.д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы.

Шлюзы (gateway)– это устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно различными протоколами обмена.

Протокол обмена – это набор правил (соглашение, стандарт), определяющий принципы обмена данными между различными компьютерами в сети.

Протоколы условно делятся на базовые (более низкого уровня), отвечающие за передачу информации любого типа, и прикладные (более высокого уровня), отвечающие за функционирование специализированных служб.

Главный компьютер сети, который предоставляет доступ к общей базе данных, обеспечивает совместное использование устройств ввода-вывода и взаимодействия пользователей называется сервером.

Компьютер сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы в сеть не отдает, называется клиентом (часто его еще называют рабочей станцией).

Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

Программное обеспечение можно разделить на два класса:

ü программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;

ü программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.

Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги: электронная почта, удаленный доступ к любому компьютеру сети, поиск данных и программ и так далее.

 

Практические задания.

Задание №1.

1. Создайте папке Сеть папку под именем Почта_N_группа (N в имени соответствует номеру вашего компьютера, группа – названию Вашей группы). Например, Почта_1.

2. С помощью текстового редактора Word создайте письмо к одногруппникам, в котором изложите: «Здравствуй! Это укажите свое имя. Пробую пользоваться локальной сетью.»

3. Сохраните данный текст в папке Почта_N своего компьютера в файле письмоN.doc, где N – номер компьютера.

4. Откройте папку другого компьютера, например, Почта_2 и скопируйте в него свой файл из своей папки.

5. В своей папке прочитайте письма от других пользователей, например письмо2. Допишите в них свой ответ.

6. Переименуйте файл письмо2.doc в файл письмо2_ответ1.doc

7. Переместите файл письмо2_ответ1.doc в папку Почта _2 и удалите его из своей папки

8. Далее повторите действия для других компьютеров.

Задание №2. Создайте в своей папке файл Сети1.doc и, используя теоретические материалы занятия, ответьте на вопросы:

1. Укажите основное назначение компьютерной сети.
2. Укажите объект, который является абонентом сети.
3. Укажите основную характеристику каналов связи.
4. Что такое локальная сеть, глобальная сеть?
5. Что понимается под топологией локальной сети?
6. Какие существуют виды топологии локальной сети?
7. Охарактеризуйте кратко топологию «шина», «звезда», «кольцо».
8. Что такое протокол обмена?
9. Решите задачу. Максимальная скорость передачи данных в локальной сети 100 Мбит/с. Сколько страниц текста можно передать за 1 сек, если 1 страница текста содержит 50 строк и на каждой строке - 70 символов

 

 

Тема: Основные понятия Интернет

История Интернета

1961 год. Студентом Массачусетского Технологического Института (Massachusetts Institute of Technology) Леонардом Клейнроком (Leonard Kleinrock) описана технология, способная разбивать файлы на куски и передавать их различными путями через сеть.

1963 год. Руководителем компьютерной лаборатории ARPA Джоном Ликлидером (J.C.R.Licklider) предложена первая детально разработанная концепция компьютерной сети. В Вашингтоне показывают мост, переходя через который, Ликлидер, якобы, сделал это открытие.

1967 год. Ларри Робертс (Larry Roberts), практик, воплощающий в жизнь теоретические идеи Ликлидера, предлагает связать между собой компьютеры ARPA. Начинается работа над созданием ARPANET.

1969 год. ARPANET заработал. К нему подключаются компьютеры ведущих, в том числе и невоенных, лабораторий и исследовательских центров США.

В октябре 1971 года инженер одной из американских компаний Рэй Томлинсон отправил с одного компьютера на другой послание "QWERTYUIOP" - простой набор клавиш верхней строки клавиатуры.

1971 год. Рэй Томлисон (Ray Tomlison), программист из компьютерной фирмы Bolt Beranek and Newman, разрабатывает систему электронной почты и предлагает использовать значок @ ("собака").

1974 год. Открыта первая коммерческая версия ARPANET - сеть Telenet.

1976 год. Сотрудником исследовательской лаборатории компании Xerox Робертом Меткалфом (Robert Metcalfe) создана Ethernet - первая локальная компьютерная сеть.

1977 год. Число хостов достигло ста.

1980 год. Писатель и политический аналитик Алвин Тоффлер (Alvin Toffler) опубликовал книгу "Третья Волна" (The Third Wave), в которой описал постиндустриальный мир, в котором "первую скрипку" играют информационные технологии. Тоффлер, в частности, сумел оценить перспективы развития компьютерных сетей и сделал предположение, что однажды, такая сеть сможет объединить весь мир, наподобие того, как все обладатели телевизоров могут смотреть одну и ту же передачу. При этом, компьютерная сеть, по прогнозу Тоффлера, даст людям несравненно больше возможностей, чем обычное ТВ.

1982 год. Рождение современного Интернета. ARPA создала единый сетевой язык TCP/IP.

1984 год. Число хостов превысило тысячу.

1986 год. Национальный Фонд Науки США (The National Science Foumdation) создал NSFNET, связавшую центры с "суперкомпьютерами". Эта сеть доступна лишь для зарегестрированных пользователей, в основном, университетов.

1989 год. Число хостов превысило 10 тысяч.

1991 год. Европейской физической лабораторией CERN создан известный всем протокол - www - World Wide Web. Эта разработка была сделана, прежде всего, для обмена информацией среди физиков. Появляются первые компьютерные вирусы, распространяемые через Интернет.

1993 год. Создан первый интернет-броузер Mosaic, созданный Марком Андреесеном (Marc Andreesen) в Университете штата Иллинойс (University of Illinois). Число интернет-хостов превысило 2 млн., в Сети действует 600 сайтов.

1996 год. Началось соревнование между браузерами Netscape, созданным под руководством Марка Андреесона, и Internet Explorer, разработанным компанией Microsoft. В мире существует 12.8 млн. хостов и 500 тыс. сайтов.

Internet — «international network». Дословно означает «интернациональная сеть». Интернет — это единая глобальная компьютерная сеть, объединяющая компьютеры (и даже целые сети), которые могут обмениваться между собой информацией.
Для того, чтобы компьютеры могли найти друг друга в сети, им присваиваются специальные адреса, называемые IP-адресами>.

IP адрес — это уникальный адрес в локальной сети или Интернет, который состоит из четырех цифр, разделенных точками. Например: 168.1.0.1 или 68.12.55.12 и т.п. При этом используются числа от 0 до 255.

IP адрес назначается администратором сети. В случае же, если компьютер должен иметь доступ в Интернет, IP адрес назначается провайдером. Каждый компьютер, независимо от того входит он в локальную сеть или (и) Интернет, имеет свой IP адрес, отличный от других. Исключением являются сети, подключенные к Интернету через один IP адрес, например, сервер имеет внешний IP и подключен в Интернет, компьютеры, которые выходят в Интернет через этот сервер будут иметь IP адрес идентичный серверному. Таким образом, сразу у нескольких компьютеров может быть один IP адрес в Интернете.

Существует возможность определить какой именно компьютер использует те или иные ресурсы, для этого нужно обратиться непосредственно к провайдеру. Зная IP адрес провайдера, вы можете определить принадлежность IP адреса к стране и городу.

IP адреса подразделяются на статические и динамические. Статический IP адрес выдается провайдером, который предоставляет доступ в Интернет, и не изменяется при подключении к Интернет. Динамический IP адрес может изменяться при подключении к Интернету, например, используя Dial-up (модемное соединение) в IP адресе будет изменяться последняя цифра.
Пример ip-адреса:

Для того, чтобы увидеть свой ip-адрес, зайдите в «ПУСК» -> «Выполнить», запустить «cmd» и выполнить команду «ipconfig». Эта команда напишет все сетевые настройки компьютера.

Порты
Каждый файл, который передается по сети, нарезается на кусочки (пакеты). Каждому пакету присваивается номер, адрес компьютера, на который он должен прийти и адрес компьютера-отправителя.

Так же как на почтовых конвертах пишут имя получателя, IP-пакеты маркируются номером порта, для которого он предназначается. Так, каждая сетевая программа резервирует за собой воображаемый порт и все пакеты попадают нужным программам. Благодаря портам мы на одном компьютере можем запускать одновременно множество сетевых программ. Порт является просто числом от 0 до 65535 — двойка в 16 степени.

Кроме того, серверы, предоставляя сервисы, используют именно те порты, которые во всем мире принято использовать для каждого сервиса. Так, например, веб-сайты всегда работают по умолчанию на порту с номером 80, почта отправляется через порт 25, а получается через порт 110.

Коммутируемая линия (Dial up) — аналоговая телефонная линия + модем. Самый простой и низкоскоростной вид связи. Обычно используется для связи обычных персональных компьютеров частных пользователей. Принцип связи основывается на дозвоне через обычную телефонную линию до провайдера, после чего компьютер получает доступ к сети. Максимально возможная скорость — 33 600 Kbs, но эта скорость часто бывает ниже из-за плохого качества телефонных линий.

ISDN (Integrated Services Digital Network) — цифровая сеть, суть которой очень сходна с традиционной телефонной системой, но при этом по телефонным линиям передается не аналоговый сигнал, а цифровой, в том числе, и оцифрованный голос. Именно это позволяет абонентам ISDN-сети одновременно вести телефонный разговор и обмениваться данными, причем скорость передачи информации почти в пять раз превышает скорость обычной телефонной линии.

Спутниковое соединение — самый высокоскоростной вид соединения, используемый в основном провайдерами, крупными компаниями и предприятиями, а также военными и правительственными организациями. Для этого вида соединения используются спутниковые каналы связи.

Радио соединение — применяется в местах, где недостаточно развита телекоммуникация с использованием радио модемов или в основном используется для подключения к сети переносных компьютеров (Notebooks) и электронных записных книжек, часто через цифровой мобильный телефон.

Выделенная линия (Leased Line) — высокоскоростной вид соединения. При таком соединении пользователь имеет постоянную связь с сетью Интернет. Принцип этого вида связи основывается на постоянном соединении компьютера с провайдером по специальным кабелям (медный, коаксиальный или оптико-волоконный). Этот вид связи используется в основном организациями, которые имеют компьютерную сеть. При таком виде соединения пользователь может разместить на своем компьютере WWW, FTP или Mail сервер, а также объединить несколько отдельных сетей. Подключение по выделенной линии осуществляется на скорости 2−10 Mbs.

Интернет протоколы

Для того, чтобы компьютеры могли обмениваться информацией, они должны «понимать» друг друга. Для этого были придуманы протоколы. Протокол — это совокупность правил, в соответствии с которыми происходит передача информации через сеть.

Основные протоколы используемые в работе Интернет: TCP/IP, POP3, SMTP, FTP, HTTP, IMAP4, WAIS, Gorpher, WAP

TCP/IP — это средство для обмена информацией между компьютерами, объединенными в сеть. Не имеет значения, составляют ли они часть одной и той же сети или подключены к отдельным сетям. Не играет роли и то, что один из них может быть компьютером Cray, а другой Macintosh. TCP/IP — это не зависящий от платформы стандарт, который перекидывает мосты через пропасть, лежащую между разнородными компьютерами, операционными системами и сетями. Это протокол, который глобально управляет Internet, и в значительной мере благодаря сети TCP/IP завоевал свою популярность.

FTP (File Transfer Protocol) - протокол передачи файлов. Это один из протоколов передачи информации по сети Интернет. Фактически это общепринятая спецификация команд, которые используют программы для своей работы. Протоколы создаются для того, чтобы разные программы на разных типах компьютеров могли общаться друг с другом. Это что-то типа универсального языка.

FTP:

· Возможность передавать файлы через Интернет

· Возможность удалённо управлять файлами компьютера

· Удобство в работе с файлами

При помощи данного протокола можно скачивать на свой компьютер любые файлы: MP3, ZIP архивы, текстовые и программы. Для работы с FTP необходимы специальные программы, которые и обеспечивают данный протокол. Есть несколько типов FTP программ, но наиболее популярны и полезны из них:

· FTP клиенты

· FTP серверы

FTP сервер - это специальная программа, запущенная на компьютере и работающая на нём в фоновом режиме. Она делает из обычного компьютера FTP-сервер, с которого можно скачать файлы или закачать. Она отслеживает все запросы приходящие от других компьютеров (например, с Вашего), обрабатывает их и даёт ответ.

FTP клиент - это специальная программа, которая работает с FTP серверами. Она предназначена для подачи запросов серверам и приёму информации. Фактически она устроена также как и сервер, только управляется она с локальной машины либо автоматически, либо человеком. Управлять клиентом через сеть нельзя, для этого есть сервера. FTP клиенты могут предоставлять пользователям удобный интерфейс, который очень похож на обычный интерфейс менеджеров файлов. Примеры FTP клиентов: FileZilla, CuteFTP, так же есть встроеный в FTP клиент TotalCommander.

Адрес FTP-ресурса в Интернете выглядит примерно так: ftp://ftp.site.com

HTTP (Hypertext Transfer Protocol — Протокол передачи гипертекста)

HTTP был разработан для эффективной передачи по Интернету Web-страниц. Именно благодаря HTTP мы имеем возможность созерцать страницы Сети во всем великолепии. Протокол HTTP является основой системы World Wide Web.

Вы отдаете команды HTTP, используя интерфейс браузера, который является HTTP-клиентом. При щелчке мышью на ссылке браузер запрашивает у Web-сервера данные того ресурса, на который указывает ссылка — например, очередной Web-страницы.

Чтобы текст, составляющий содержимое Web-страниц, отображался в соответствии с замыслом создателя страницы — он размечается с помощью особых текстовых меток — тегов языка разметки гипертекста (HyperText Markup Language - HTML).

Адреса ресурсов Интернета, к которым вы обращаетесь по протоколу HTTP, выглядят примерно следующим образом: http://www.site.ru

WAP

WAP (Wireless Application Protocol) был разработан в 1997 году группой компаний Ericsson, Motorola, Nokia и Phone.com (бывшей Unwired Planet) для того, чтобы предоставить доступ к службам Интернета пользователям беспроводных устройств — таких, как мобильные телефоны, пейджеры, электронные органайзеры и др., использующих различные стандарты связи.

Домен
Сначала нужно понять что такое доменная система имен. Доменная система имен (Domain Name System, DNS) — это распределенная база данных, которая содержит информацию о компьютерах (хостах), включенных в сеть Internet. Чаще всего информация включает имя машины, IP-адрес и данные для маршрутизации почты. Для чего нужна эта система. Каждый компьютер в сети имеет свой уникальный IP-адрес. По этому адресу его можно отыскать в сети. Представьте, сколько цифр пришлось бы запоминать, чтобы найти какой-нибудь компьютер, на котором находится нужный сайт. Это не удобно. Для этого и придумали доменную систему имен. Она нужна для того, чтобы преобразовывать имена компьютеров в IP адреса и наоборот. Компьютеры в сети обмениваются не буквенными именами, а ip адресами. В интернете существуют специальные таблицы соответствия доменных имен и ip адресов. Они хранятся на специальных компьютерах, называемых DNS-серверами. Например,

Доменное имя	IP адрес
Denweb.ru	94.100.28.47
Vkontakte.ru	87.240.188.250
Yandex.ru	93.158.134.3

Когда пользователь набирает в адресной строке брайзера адрес сайта (доменное имя), компьютер отправляет запрос к DNS-серверу, который указывает в каком направлении расположен компьютер с нужным сайтом. Сигнал передается другому DNS-серверу, расположенному в этом направлении и тд. пока не достигнет требуемого компьютера.

У одного доменного имени может быть несколько IP адресов. Это делается для распределения нагрузки. Таким образом, люди набирают один адрес yandex.ru, но попадают на разные сервера yandex.

Сервер — это компьютер, который предоставляет сервисы. Название образуется от английского «to serve» — обслуживать. Когда вы даете доступ на файлы вашего компьютера, чтоб на него можно было зайти через сетевое окружение и скачать что либо, ваш компьютер становится сервером, потому что предоставляет сервис доступа к файлам. То же самое, если вы поставите на свой компьютер программное обеспечение веб сервера (например, веб сервер apache), то на ваш компьютер можно будет зайти через веб-браузер просто набрав IP адрес вашего компьютера и просмотреть вашу страничку. Другой вопрос, что для настоящих серверов используют более качественное и надежное оборудование, которое позволяет сервисам работать без сбоев круглые сутки и круглый год. Примеры предоставляемых популярных сервисов: HTTP для предоставления сайтов, DNS для преобразования доменных имен, FTP для обмена файлами, SMTP для отправки почты, POP3 или IMAP4 для получения почты, BitTorrent для пиринговых сетей, игровые серверы типа BattleNet.

Хостинг

Веб сайт состоит из различных компьютерных файлов (HTML, картинок, видео… и т.д), которые связаны между собой. Для того чтобы эти файлы были доступны во Всемирной паутине, необходим сервер с высокоскоростным подключением к сети. То есть, Вы просто загружаете свои файлы на сервер, и любой пользователь Интернет сможет получить доступ к этим файлам.

Конечно, можно разместить сайт на своем домашнем компьютере, но при этом Ваш компьютер должен быть включен 24 часа в сутки и 365 дней в году, необходимо постоянное широкополосное подключение к Интернету. Еще сюда добавим соответствующее программное обеспечение, начиная от операционной системы (Windows Server или Unix) и заканчивая apache, php и mysql.

Гораздо проще воспользоваться услугой «Хостинг». Хостинг (англ. hosting) — услуга по предоставлению вычислительных мощностей для физического размещения информации на сервере, постоянно находящемся в сети. Компании, предоставляющие данную услугу называются «хостерами».