Поняття про глобальну та локальну комп’ютерні мережі. Мережа Інтернет

Комп'ютерна мережа — це система розподіленого опрацювання інформації, що скла­дається як мінімум із двох комп'ютерів, які взаємодіють між собою за допомогою засобів зв'язку.

Засоби зв'язку мають забезпечувати надійну передачу інформації між комп'ютерами ме­режі. Комп'ютери, що входять до складу мережі, виконують досить широке коло функцій, основними з яких є:

• організація доступу до мережі;

• керування передачею інформації;

• надання обчислювальних ресурсів і послуг абонентам мережі.

При розгляді комп'ютерних мереж широко використовуються поняття: клієнт і сервер. На структурному рівні під сервером розуміється комп'ютер, що надає свої ресурси іншим комп'ютерам –клієнтам.

На програмному рівні під сервером і клієнтом розуміються процеси (програми), що виконують, відповідно, функції надання і використання мережних ресурсів. Крім того, комп'ютери, через які користувачі одержують доступ до ресурсів комп'ютерної мережі. прийнято називати робочими станціями.

Комп'ютерні мережі поділяються на глобальні і локальні. Глобальні мережі охоплюють значні території. Наприклад, мережа Internet охоплює всю земну кулю. Локальна мережа розміщується в межах окремої організації або корпорації.

Будь-яка комп'ютерна мережа характеризується своєю архітектурою, яка визначається її топологією, протоколами, інтерфейсами, мережними технічними і програм­ними засобами.

Топологія комп'ютерної мережі відображає структуру зв'язків між її основними елементами. Через низку причин існує відмінність між топологіями глобальних і локальних мереж. Топологія глобальних мереж характеризується достатньо складною, неоднорідною структурою. У свою чергу, топологія локальної мережі, зазвичай, має визначену структуру: лінійну, кільцеву або деревоподібну.

Протоколами називають правила взаємодії функціональних елементів мережі.

Інтерфейси — це засоби сполучення функціональних елементів мережі. Варто звернути увагу, що у ролі функціональних елементів можуть виступати як окремі пристрої, так і програмні модулі. Відповідно до цього, існують апаратні і програмні інтерфейси.

Під мережними технічними засобами розуміють різноманітні пристрої, що за­безпечують об'єднання комп'ютерів в єдину комп'ютерну мережу. До цих пристроїв відно­сяться мережні контролери, вузли комутації та ін.

Мережні програмні засоби керують роботою комп'ютерної мережі і забезпечують відповідний інтерфейс з користувачами. До мережних програмних засобів належать мережні операційні системи та допоміжні (сервісні) програми.

Кожна із складових архітектури комп'ютерної мережі характеризує її окремі властивості, і тільки їх сукупність характеризує всю мережу загалом. Таким чином, вибір комп'ютерної мережі може бути зведений до вибору її топології, протоколів, апаратних засобів і мережного програмного забезпечення. Кожна з цих компонент є відносно незалежною. Наприклад, мережі з однаковою топологією можуть використовувати різні методи доступу, протоколи і мережне програмне забезпечення. У різних мережах можуть застосовуватись однакові протоколи і (або) мережне програмне забезпечення. Це розширює можливість вибору найбільш оптимальної архітектури комп'ютерної мережі.

Інтернет – це всесвітня комп’ютерна мережа, яка об’єднує в єдине ціле десятки тисяч різнотипних локальних та глобальних мереж.

Інтернет започаткований Агентством з наукових досліджень Міністерства оборони США в 1969 році в рамках проекту ARPA з метою розробки надійних цифрових комунікацій для військових потреб. У 90-ті роки Інтернет вийшла за межі США і до неї приєдналися країни всіх континентів світу. Інтернет – це система взаємопов’язаних мереж, до її складу входять комп’ютери найрізноманітніших типів. Для зв’язку між ними використовуються найрізноманітніші канали: телефонна лінія, супутниковий зв’язок, радіоефір, оптико-волоконний кабель, телевізійний кабель. Взаємодія всіх об’єктів мережі забезпечується використанням спільного мережного протоколу – сукупності правил обміну інформацією між комп'ютерами, встановлених за взаємною угодою.

Загальноприйнятим протоколом в мережі Інтернет є ТСР/ІР, розроблений в 1983 році. Дата його створення вважається днем народження Internet. Фактично TCP/IP — це два протоколи: IP (Internet Protocol — міжмережний протокол) і TCP (Transmission Control Protocol — протокол управління передачею). Протокол IP розроблений для пересилання даних, упорядкованих у пакети, між мережами.

Принцип комутації пакетів був розроблений в 1968 р. і його сутність полягає в тому, що ті повідомлення, які пересилаються по мережі, впорядковуються в пакети, що містять не тільки повідомлення, але й інформацію про маршрут – адреси комп'ютера-відправника і комп'ютера-одержувача.

Спеціальні комп'ютери-маршрутизатори (router) визначають шлях, яким пакети повинні проходити від одного комп'ютера до іншого, користуючись таблицями і алгоритмами маршрутизації.

Великі повідомлення поділяються на кілька пакетів, кожний із своїм номером. За цими номерами комп'ютер-одержувач повинен повністю відновити вихідне повідомлення після одержання всіх пакетів.

Пакети передаються від одного вузла Інтернету до іншого, який розташований ближче до адресата. Пакети одного і того ж повідомлення можуть бути передані навіть різними шляхами. Якщо передача пакету була невдалою, то вона повторюється.

Протокол ТСР відповідає за те, як документи розбиваються на пакети і як потім збираються докупи, а протокол ІР відповідає за те, як пакети досягають адресата.

Доступ до Internet може отримати будь-який користувач комп'ютера, на якому встановлені модем та необхідне програмне забезпечення. Для підключення до Internet існують спеціальні організації — провайдери (to provide — забезпечувати) послуг Internet.

Доступ до мережі може забезпечуватися декількома способами. По-перше, додзвонювання (Dialup Connection) за допомогою звичайних телефонних ліній. Такий спосіб доступу є дешевим, але швидкість передачі даних при цьому є малою. Ефективнішим є спосіб безпосереднього додзвонювання через виділені лінії (Dedicated Line Connection). Він є дорожчим, але забезпечує набагато кращу якість зв'язку та швидкість передачі інформації.

Кожний комп'ютер, підключений до Internet, повинен мати унікальну адресу. В Internet використовуються два типи адрес: цифрові (IP-адреси) та доменні (domain — область, сфера).

IP-адреса за смислом аналогічна поштовому індексу і є послідовністю з чотирьох чисел (октет), розділених крапками. Кожне з чисел може займати 1 байт. Ліва частина IP-адреси визначає конкретну мережу в Internet і називається ідентифікатором мережі (network ID). Права частина IP-адреси визначає конкретний комп'ютер у цій мережі й називається ідентифікатором комп'ютера (host ID).

Однак для сприйняття користувачем IP-адреса незручна. Тому користувачі звичайно працюють із доменними адресами — унікальними іменами комп'ютерів у Internet. Доменна адреса також складається з частин (доменів), розділених крапками. Доменна адреса комп'ютера включає в себе, як мінімум, два рівні доменів (кількість доменів в адресі не регламентується).

Найправіший — домен першого рівня, наступний — домен другого рівня і т.д. Домени першого рівня стандартизовані, а інші вибираються за бажанням тих, хто їх встановлює. Імена для доменів верхнього рівня видає інформаційний центр Інтернету (InterNIC), решту імен фіксують ті організації, яким такі права делеговані.

Домен першого рівня визначає країну або тип організації, до якої належить комп'ютер. Наприклад, Україна — ua; Росія — ru, освітні заклади — edu, урядові установи — gov, комерційні організації — com, провайдери послуг Internet — net тощо.

Домен другого рівня визначає організацію, яка володіє або керує мережею, що містить даний комп'ютер. У більшості випадків ім'я цього домену збігається з назвою відповідної фірми або її торговою маркою.

При роботі з електронною поштою адреси поштових скриньок користувачів формують добавленням до адреси комп'ютера, який відіграє роль поштового сервера, зліва через символ @ імені або псевдоніма користувача. Наприклад, username@zu.edu.ua.

Широкою популярністю в мережі Internet користуються такі послуги: електронна пошта (забезпечує передачу кореспонденції, що подана в електронному вигляді); групи новин UseNet (групові дискусії); служба передачі файлів між комп’ютерами (FTP-служба); ІRС-служба (Internet Relay Chat) — обмін текстовими повідомленнями в режимі реального часу; WWW (World Wide Web — „всесвітня павутина”) – передача мультимедійних документів; служби Telnet, WAIS тощо.