10. Сетевые информационные технологии
• перенос информации на большие расстояния (сотни, тысячи километров);
• совместное использование несколькими компьютерами дорогостоящих аппаратных, программных или информационных ресурсов - мощного процессора, емкого накопителя, высокопроизводительного лазерного принтера, баз данных, программного обеспечения и т.д.;
• перенос информации с одного компьютера на другой при несовместимых дисководах;
• совместная работа над большим проектом, когда исполнили должны всегда иметь последние (актуальные) копии общих данных во избежание путаницы, и т.д.
Способы организации межкомпьютерной связи
• объединение двух рядом расположенных компьютеров через их коммуникационные порты посредством специального кабеля;
• передача данных от одного компьютера к другому посредством модема с помощью проводных или спутниковых линий связи;
• объединение компьютеров в компьютерную сеть.
Компьютерная сеть
Компьютерная сеть - (англ. Computer NetWork, от net - сеть, и work -работа) - это система обмена информацией между компьютерами.
Представляет собой совокупность трех компонент:
• сети передачи данных (включающей в себя каналы передачи данных и средства коммутации);
• компьютеров, взаимосвязанных сетью передачи данных;
• сетевого программного обеспечения.
Пользователи компьютерной сети получают возможность совместно использовать ее программные, технические, информационные и организационные ресурсы.
Компьютерная сеть представляет собой совокупность узлов (узел –любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде: компьютер, рабочая станция и др.) и соединяющих их ветвей. Ветвь сети - это путь, соединяющий два смежных узла.
Сервер (англ. serve - обслуживать) – это высокопроизводительный компьютер с большим объемом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования). Сервером может быть мощный компьютер, на котором размещается центральная база данных
Клиент (иначе, рабочая станция) - любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера, программы которого по мере необходимости запрашивают данные с сервера. Клиентом также называют прикладную программу, которая от имени пользователя получает услуги сервера.
Архитектура сети
Реализованная структура сети передачи данных, определяющая ее топологию, состав устройств и правила их взаимодействия в сети. В рамках архитектуры сети рассматриваются вопросы кодирования информации, ее адресации и передачи, управления потоком сообщений, контроля ошибок и анализа работы сети в аварийных ситуациях и при ухудшении характеристик.
Классификация компьютерных сетей
(по степени географического распространения)
Локальная сеть (ЛВС или LAN - Local Area NetWork) - сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.
Глобальная сеть (ГВС или WAN - World Area NetWork) - сеть, соединяющая компьютеры, удаленные географически на большие расстояния друг от друга (объединяет абонентов страны, континента, всего мира). Отличается от локальной сети более протяженными коммуникациями (спутниковыми, кабельными и др.). Глобальная сеть объединяет локальные сети.
Городская сеть (MAN - Metropolitan Area NetWork) - сеть, которая обслуживает информационные потребности большого города.
Протокол коммуникации - согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных.
Для работы с сетью необходимо наличие специального сетевого программного обеспечения, которое обеспечивает передачу данных в соответствии с заданным протоколом. Протоколы коммуникации предписывают разбить весь объем передаваемых данных на пакеты -отдельные блоки фиксированного размера, т.е. группы байтов, передаваемых абонентами сети друг другу. Пакеты нумеруются, чтобы их затем можно было собрать в правильной последовательности. К данным, содержащимся в пакете, добавляется дополнительная информация примерно такого формата: адрес получателя, адрес отправителя, длина, данные, поле контрольной суммы.
При установлении связи устройства обмениваются сигналами для согласования коммуникационных каналов и протоколов. Этот процесс называется подтверждением установления связи (англ. HandShake - рукопожатие).
Сеть Интернет
Все компьютеры, участвующие в передаче данных, используют единый протокол коммуникации TCP/IP.
• протокол ТСР разбивает информацию на пакеты и нумерует все пакеты;
• далее с помощью протокола IP все пакеты передаются получателю,
• где с помощью протокола ТСР проверяется, все ли пакеты получены;
• после получения всех пакетов протокол ТСР располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.
Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет два равноценных уникальных адреса: цифровой IP-адрес и символический доменный адрес.
Присваивание адресов происходит по следующей схеме: международная организация «Сетевой информационный центр» выдает группы адресов владельцам локальных сетей, а последние распределяют конкретные адреса по своему усмотрению.
IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Обычно первый и второй байты определяют адрес сети, третий байт определяет адрес подсети, а четвертый -адрес компьютера в подсети. Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел со значениями от 0 до 255, разделенных точками, например: 145.37.5.150.
Адрес сети - 145.37; адрес подсети - 5; адрес компьютера в подсети - 150.
Доменный адрес (англ. domain - область), в отличие от цифрового, является символическим и легче запоминается человеком. Пример доменного адреса: barsuk.les.nora.ru. Здесь домен barsuk - имя реального компьютера, обладающего IP- адресом, домен les - имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, домен nora - имя более крупной группы, присвоившей имя домену les, и т.д. В процессе передачи данных доменный адрес преобразуются в IP-адрес.
Основные сервисы системы Интернет
• World Wide Web (WWW) - главный информационный сервис. Гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.
• Программы-браузеры. Информацию, полученную от любого сервера, браузер WWW выводит на экран в стандартной, удобной для восприятия форме.
• Программа удаленного доступа Telnet. Позволяет входить в другую вычислительную систему, работающую в Интернет
• Программа пересылки файлов Ftp. Перемещает копии файлов с одного узлаИнтернет на другой.
• Электронная почта (Electronic mail, англ. mail - почта, сокр. E-mail). Служит для передачи текстовых сообщений в пределах Интернет, а также между другими сетями электронной почты.
• Cистема телеконференций Usenet (от Users Network. Организует коллективныеобсуждения по различным направлениям, называемые телеконференциями.
• Системы информационного поиска сети Интернет
Функции электронной почты
• обмен сообщениями между пользователями;
• обмен документами между пользователями;
• обмен данными между приложениями;
• оповещение пользователей о наступлении определенных
событий.
Адрес электронной почты имеет вид:
логин@символический адрес сервера.имя зоны
Первая часть почтового адреса — это имя пользователя, вторая часть — доменная.
ivanov@unn.ru.
Принцип работы электронной почты
П— К (Программа — Клиент):
предоставляет интерфейс для работы с почтовой системой; компоновка сообщений, их редактирование и функции работы с адресами (адресная книга).
П— Д (Программа — Доставщик):
ответственная за непосредственное общение с П-К; играет роль «почтового отделения»;
П— П (Программа — Пересыльщик):
отвечает за маршрутизацию почты в сети; передает сообщения для уже непосредственной доставки пользователю соответствующим П — Д.