ftd

Пакеты, принятые разными путями, сортируются

Рис. 8.9 д, е. Схема прохождения сообщения

Информация собирается в единое целое

8.4. СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Передающая среда является общим ресурсом для всех узлов сети. Чтобы получить возможность доступа к этому ресурсу из узла сети, необходимы специальные механизмы – методы доступа.

Метод доступа к передающей среде – метод, обеспечивающий выполнение совокупности правил, по которым узлы сети получают доступ к ресурсу.

Существуют два основных класса методов доступа: детерминированные и недетерминированные.

При детерминированных методах доступа передающая среда распределяется между узлами с помощью специального механизма управления, гарантирующего передачу данных узла в течение некоторого, достаточно малого интервала времени.

Наиболее распространенными детерминированными методами доступа являются метод опроса и метод передачи права.

Метод опроса применятся преимущественно в сетях звездообразной топологии, в которых центральный узел, последовательно опрашивая периферийные узлы, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Метод передачи права применяется в сетях с кольцевой топологией и основан на передаче по сети специального сообщения – маркера.

Маркер – служебное сообщение определенного формата, в которое абоненты сети могут помещать свои информационные пакеты.

Маркер циркулирует по кольцу, и любой узел, имеющий данные для передачи, помещает их в свободный маркер, устанавливает признак занятости маркера и передает его по кольцу. Узел, которому было адресовано сообщение, принимает его, устанавливает признак подтверждения приема информации и отправляет маркер в кольцо.

Предающий узел, получив подтверждение, освобождает маркер и отправляет его в сеть. Существуют методы доступа, использующие несколько маркеров.

Недетерминированные – случайные методы доступа предусматривают конкуренцию всех узлов сети за право передачи. Возможны одновременные попытки передачи со стороны нескольких узлов, в результате чего возникают

коллизии.

Наиболее распространенным недетерминированным методом доступа является множественный метод доступа с контролем несущей частоты и обнаружением коллизий (CSMA/CD). Контроль несущей частоты заключается в том, что узел, желающий передать сообщение, «прослушивает» передающую

среду, ожидая ее освобождения. Если среда свободна, узел начинает передачу. Следует заметить, что топология среды, метод доступа к передающей среде

и метод передачи тесным образом связаны друг с другом. Топология сети является определяющим компонентом.

8.5. СЕТЬ ИНТЕРНЕТ, ЕЕ ВОЗМОЖНОСТИ, СРЕДСТВА НАВИГАЦИИ ПО КИБЕРПРОСТРАНСТВУ

INTERNET - это совокупность компьютерных сетей с широким выбором компьютерных услуг, ресурсов, информации. Эти сети опутывают земной шар, связывают правительственные, военные, образовательные и коммерческие институты, а также отдельных граждан.

Чтобы пользователь компьютера мог работать в сети он должен иметь свой адрес.

K адресам всех хост-компьютеров (узлов) предъявляются особые требования: поскольку сеть самостоятельно выполняет передачу данных, то с одной стороны все адреса должны иметь такой формат, который компьютеры могут обрабатывать автоматически, а с другой желательно, чтобы они несли некую информацию об их владельцах.

По этой причине в Internet у каждого хост-компьютера сразу два адреса:

•дружественный компьютеру цифровой IP-адрес,

•дружественный пользователю доменный адрес DNS (Domain Name System - доменная система имен).

Адреса могут применяться равноценно.

Присваиванием адресов занимается провайдер услуг Internet.

IP-адрес - 32-битное двоичное число, присвоенное каждому хост-компьютеру, и хранящееся в банке данных о всех подсоединенных к сети компьютерах. Эта система адресации сохранилась исторически.

Адреса ТСР/IР записываются в виде 4-х десятичных чисел, отделенных точкой. Каждое число соответствует одному байту 32-х разрядного адреса и может принимать значение от 0 до 255. Например, IP адреса университетской сети имеют значения 193.233.82.№узла.

Некоторые адреса зарезервированы для специальных нужд, например:

–0.0.0.0 - адрес для передачи пакетов самому себе, т.е. на свой узел.

–127.0.0.1 - адрес для тестирования сетевых приложений.

–адрес, где номер узла = 0, используется для обозначения сети, например. 193.233.82.0.

–если значение последнего байта – 255, то это широковещательный адрес, пользуясь которым можно передавать пакеты сразу всем узлам указанной сети.

–если значение всех байт - 255 (255 25 5.2 5 5.2 5 5) (т.е. все биты = 1), то это адресация всех узлов данной сети.

–для адресации узла в данной сети, можно вместо номера сети указывать нулевое значение, например 0.0.0.74.

Доменная система имен возникла вследствие бурного увеличения числа компьютеров в Internet и изменения ее структуры, что затруднило ведение банка данных о подсоединенных сетях. Главное требование к имени узла в сети - его

уникальность в рамках этой сети, что возможно при использовании иерархической структуры имен.

Доменная система разделяет адреса по иерархии различных доменов (областей), представляющих собой группу хост-компьютеров. Домены составляются по географическим или тематическим признакам и имеют вид:

хост-компьютер.сеть.регион

Например: urc.ac.ru inf.tu-chel.ac.ru icc.tu-chel.ac.ru

ru - Российская часть Internet.

Полный доменный адрес использует принцип последовательных уточнений и формируется справа налево добавлением имен вложенных доменов, отделенных точкой. Для доменов нижних уровней можно использовать практически любые имена, но для названия доменов самого верхнего уровня, существуют соглашение.

Например, ux.cso.uiuc.edu,

где их - имя реального компьютера с IP-адресом. Имя компьютера создано и курируется группой cso, которая есть не что иное, как отдел, в котором стоит компьютер. Отдел cso является отделом университета штата Иллинойс (uiuc). uiuc входит в национальную группу учебных заведений (edu). Т.о., домен edu включает в себя все персональные компьютеры учебных заведений США; домен uiuc.edu - все персональные компьютеры университета штата Иллинойс и т.д.

Тематические имена доменов исторически определились первыми при создании сети Internet. Они разделяют имена доменов по их принадлежности к различным организациям и содержат три буквы:

com - коммерческие предприятия, edu - учебные и научные организации, gov - правительственные учреждения, mil - военные учреждения,

net - сетевые организации,

org - некоммерческие организации.

Географические имена доменов также определились на этапе становления сети Internet. Они разделяют имена доменов по их принадлежности к различным странам и содержат две буквы:

ru - Россия, са - Канада,

uk - Великобритания, de - Германия,

fr - Франция, us - США,

su - по-прежнему используется в России для обозначения принадлежности к

СССР.

Процесс преобразования имен в цифровые адреса происходит автоматически. Это действие выполняют при поиске нужного адреса в отдельных доменах так называемые серверы имен. Они представляют собой компьютеры, преобразующие доменное имя в соответствующий цифровой

адрес, используя базу данных адресов DNS (Domain Name System). Это распределенная база данных, использование которой значительно ускоряет поиск адресов IP. После того как найден адрес нужного домена, может быть установлена связь с соответствующей сетью, где имеется каталог всех компьютеров, подключенных к локальной сети.

При работе в Internet чаще всего используются не просто доменные имена, а

универсальные указатели ресурсов - URL (Universal Resource Locator).

URL - это адрес ресурса в Internet вместе с указателем протокола для доступа к этому ресурсу, указателем программы для запуска на сервере и именем файла на сервере, к которому надо обратиться.

Пример: http://www.kstu.edu.ru/iciass/index.htm. Префикс http:// указывает, что далее следует адрес Web -страницы, /iciass описывает каталог с именем iciass на сервере www.kstu.edu.ru, a index.htm - имя файла. Префикс ftp:// означает, что к файлу следует обратиться по протоколу передачи файлов FTP.

Например: http://www.inf.tu-chel.ac.ru/ftp://tu-chel.ac.ru

Имя файла (страницы в Internet) следует после адреса и отделяется знаком /, например:

http://rcom.ru/bards

Появление в 1991 году системы WWW (World Wide Web - всемирная паутина обогатило сеть Internet множеством новых возможностей управления информацией. Пользователи и программисты сети получили доступ к основным сервисам (FTP, Gopher, Telnet и другим) при помощи единого и абстрактного механизма.

Кроме того, система WWW обогатила Internet еще двумя сервисами: HTTP (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста), который обеспечил быстрый доступ к любым файлам, и URL (Uniform Resource Locator - стандартный указатель ресурсов), который предоставил универсальный способ указания на любые данные, находящиеся где-либо внутри домена Internet.

Первым следствием появления WWW стало резкое увеличение удобства пользования различными услугами сети, которое очевидным образом коррелировало с улучшением механизма указания на эти услуги. Другими словами, сеть Internet полезна и используется лишь настолько, насколько она в состоянии удовлетворять запросы, делаемые пользователями. Система WWW сделала информацию в Internet легко- и общедоступной. Кроме того, она организовала все данные сети в универсальную структуру. С точки зрения WWW все четыре или пять миллионов хостов в сети могут рассматриваться как один источник информации, а вся хранящаяся на них информация - как один документ с очень сложной структурой.

Появление WWW положило начало еще двум процессам. Первый из них - это резкое увеличение сетевого трафика (суммарный трафик сети за год увеличивается в несколько тысяч раз!), а второй—реорганизация информации.

Хранящиеся в сети данные постепенно начали преобразовываться в структуры, наиболее удобные для доступа средствами WWW.

Новая организация информации образует со старой, если можно так

выразиться, прямой угол. То есть, ранее сеть Internet была линейным источником данных, в то время как сегодня структура перекрестных ссылок в документах сделала ее по меньшей мере двумерной («страничной»). В соответствии с традициями западного мышления информация хранится в иерархической форме, и исключения из этого правила чрезвычайно редки. Вы должны очень постараться, чтобы найти в Internet какой-нибудь «антииерархический» документ, и скорее всего выглядеть он будет весьма непривычно.

Поэтому вполне естественным представляется дальнейшее развитие WWW, выводящее концептуальную модель этой системы из двух измерений в три. Для этого, очевидно, необходимы две вещи: расширение формата HTML для описания геометрии и пространства, и универсальное соглашение о способах представления «пространства» в Internet. Результатом исследования в этой области стало принятие стандарта языка VRML (Virtual Reality Markup Language - язык программирования виртуальной реальности).

Для того чтобы обеспечить непрерывность представления и связывания информации, необходимо создать универсальную сетевую концепцию пространства, то есть некий пространственный аналог WWW. Такое пространство принято называть «киберспейсом» (англ. Cyberspace, киберпространство). Такое название подразумевает, что это обычное пространство, имеющее как минимум три измерения, но в то же время существующее только как «массовая галлюцинация» пользователей на подключенных к этому пространству пользователях сети.

Сеть Internet предлагает для пользователя множество возможностей обмена информацией, базирующихся на основных приложениях, являющихся исторически наиболее первыми видами сетевых услуг.

1. Электронная почта (e-mail) - один из наиболее ранних и широко известных видов сервиса в Internet. Используется для передачи письменных сообщений из одного пункта в другой. Быстрее и дешевле обычной почты. Текст сообщения может содержать звуковые и графические файлы. В качестве стандартного метода передачи почты в Internet используется протоколы SMPT (Simple Mail Transfer Protocol) и РОР (Post Office Protocol — протокол почтового офиса), хотя существуют другие (например, UUCP).

SMPT - это, как следует из названия, простой протокол для передачи данных, но он обладает всеми основными возможностями для управления передачей данных. При доставке сообщений они передаются последовательно от узла к узлу, пока не достигнут адресата. Обычно конкретный путь спрятан от пользователя, однако некоторую информацию можно увидеть в заголовке сообщения. Если сообщение не может быть доставлено, оно возвращается отправителю или удаляется из системы.

2. Система телеконференций есть средство общения людей со сходными интересами. Она появилась как аналог списков рассылки электронной почты. Специальные серверы телеконференций (news - серверы) аккумулируют сообщения, посылаемые всем участникам данной конференции, после чего подписчики конференции могут просмотреть сообщения и ответить на те, которые их заинтересовали, или послать свое сообщение на сервер. Это аналог

доски объявлений. В системе телеконференций принято деление по темам, содержание которых отражено в именах. Существует более 1000 тем. Чтобы получить доступ к интересующей теме, необходимо "подписаться" на данную конференцию.

3. FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи файлов) -дает возможность перемещать файлы между двумя компьютерами, если эти файлы открыты для свободного доступа. Дает доступ к файловым ресурсам Internet, расположенным на FTP - серверах, аккумулирующих файловые ресурсы. Позволяет установить соединение с компьютером - сервером, просматривать его каталоги, выбирать необходимые файлы и копировать их к себе. Бесплатные ресурсы расположены на анонимных FTP - серверах. Этот сервис остается одним из основных способов распространения бесплатных программ и различных дополнений и исправлений к коммерческим версиям программ.

4.Telnet - обеспечивает интерактивный доступ к удаленному компьютеру. Дает возможность работы с ресурсами удаленного компьютера в режиме текстового терминала. Данный сервис еще называют эмуляцией удаленного терминала. Терминал от обычного компьютера отличается тем, что не выполняет собственные вычисления. Все, что вводится на вашей клавиатуре, передается удаленному компьютеру, а полученные результаты передаются обратно и выводятся на ваш монитор.

В качестве удаленных компьютеров, в основном, используются машины, работающие под управлением операционной системы UNIX. Поэтому для работы в режиме удаленного терминала требуется знание основных команд данной операционной системы. С развитием графических операционных систем, таких, как Windows, командный режим работы стал менее популярным, и сервис Telnet в последнее время большинство пользователей не применяют. Многие информационные системы, ранее доступные исключительно с помощью Telnet, сегодня доступны из Всемирной паутины.

5.Непосредственное общение через Internet (Internet Relay Chat).

Непосредственная беседа с помощью ввода сообщений. Программы IRC, ICQ. Эта система чем-то похожа на группы новостей, но обмен сообщениями в ней ведется без задержек. Подключившись к группе обсуждающих ту или иную проблему, вы набираете свое сообщение на клавиатуре, и оно мгновенно становится доступно другим участникам разговора. Точно так же и вы видите сообщения других собеседников сразу после того, как они их набрали на клавиатуре своего компьютера.

Поиск информации в Internet. Пополнение информационных ресурсов Интернета происходит высокими темпами, и найти необходимую информацию становится все труднее. Различные печатные справочники устаревают еще до их выхода в свет. Единственным надежным способом поиска информации является использование специальных поисковых систем, которые постоянно отслеживают изменения информации в сети.

Поисковая система (программа поиска, машина поиска) - это Webстраница с возможностями выхода на серверы, содержащие специализированные базы данных

Поисковые системы могут отличаться:

•по эффективности поиска (например, одни поисковые системы находят информацию только в виде Web-страниц, другие могут, просматривать и группы новостей, и файловые серверы),

•по языку поиска (русский, английский и др.) и

•по некоторым другим возможностям.

Результат поиска - ссылки на документы (электронные адреса), содержащие требуемую информацию.

Независимо от вышесказанного, поисковые системы могут быть двух типов:

•осуществляющие поиск информации по ключевым словам (фразам),

•осуществляющие поиск информации по темам.

Поисковые системы первого типа требуют оформить запрос в виде слова или группы слов. Возможны и сложные запросы с логическими операциями «И», «ИЛИ», «НЕ».

Тематические поисковые системы позволяют выбирать раздел (подраздел и т.д.) для поиска информации.

Наиболее популярные современные поисковые системы имеют как те, так и другие возможности.

По способу организации поиска и предоставляемым возможностям все средства поиска условно можно разбить на следующие группы:

•каталоги и специализированные базы данных,

•поисковые системы,

•метапоисковые системы.

Каталоги аналогичны систематизированным библиотечным каталогам. Поиск по каталогам состоит в последовательном движении по иерархическому списку ссылок, называемых рубриками или категориями. На первой странице каталога содержатся ссылки на крупные темы, например, Культура и искусство, Бизнес и экономика и др. Щелчок по соответствующей ссылке – категории – открывает страницу, содержащую ссылку, детализирующие выбранную тему – рубрику. Двигаясь по детализирующим категориям, можно найти страницы с нужной информацией. Все каталоги (см. табл.8.1) создаются и поддерживаются в актуальном состоянии вручную соответствующими специалистами, аналогично тому, как библиографы составляют и поддерживают библиотечные каталоги. Описание ресурса выполняется либо составителем каталога, либо автором страницы. Благодаря этому, содержание страниц, включенных в каталог, наиболее адекватно соответствует рубрике, к которой они отнесены. Но, учитывая скорость пополнения и изменения информации в Интернете, «ручной» способ введения каталогов не позволяет адекватно отражать реальное состояние ресурсов на данную тему.

Имеются каталоги, включающие средства поиска по ключевым словам. При этом в некоторых каталогах по ключевым словам можно искать как категории, так и непосредственно страницы с информацией. Однако поиск ведется только среди страниц, на которые в данном каталоге имеются ссылки (в ресурсе каталога).

Поисковые машины (поисковые серверы, поисковые указатели) дают возможность пользователю по определенным правилам сформулировать требования к необходимой информации (создать запрос с помощью языка запросов), после чего машина поиска автоматически просматривает документы на контролируемых (индексируемых) ею сайтах и отбирает те из них, которые «по мнению» поискового сервера, соответствуют сформулированным пользователем требованиям (релевантны1 запросу). В результате поиска создается одна или несколько страниц, содержащих ссылки на релевантные запросу документы. Для каждой такой ссылки обычно указывается также дата создания страницы, объем, степень соответствия релевантности запросу, фрагменты текста, характеризующие содержание страницы. Щелчок по такой ссылке позволяет загрузить нужную страницу. В случае очень большого количества найденных документов можно уточнить запрос и в соответствии с ним повторить поиск, но только среди отобранных страниц (такой поиск в разных машинах называется различным образом, но обычно что-то вроде искать в найденном). В ряде поисковых систем можно тем или иным образом отметить ссылку на страницу, содержание которой в наибольшей степени удовлетворяет потребностям пользователя, и повторить поиск, потребовав искать похожие.

1 Релевантность означает соответствие между запрашиваемой и действительно полученной информацией.

Достоинство автоматизированного поиска состоит в том, что он обеспечивает просмотр в Интернете очень больших объемов информации. Однако необходимость точного описания запроса, адекватно отражающего информационные потребности пользователя, и большая сложность задачи автоматического определения степени соответствия просматриваемых роботом страниц запросу пользователя приводят к тому, что количество страниц, отобранных с первого захода, обычно очень малы, или чрезмерно велики. В целом поиск с применением робота представляет собой итеративный процесс, в результате которого постепенно уточняется форма запроса (см. табл.8.2).

Каждая поисковая система предусматривает формулировку на одном из понятных ему языков. Для поиска по русским ключевым словам созданы специальные русскоязычные машины поиска.

Метапоисковые (мультипоисковые) системы сами ничего не ищут, но обращаются за помощью сразу к нескольким поисковым машинам. Каждая из метапоисковых машин имеет свой язык запросов. Сформулированный на этом языке запрос она переводит на язык запросов каждой используемой машины поиска. Далее результаты поиска всеми машинами объединяются и представляются в соответствующей форме (см. табл. 8.3). Естественно, что поиск с помощью метапоисковых систем занимает большее время по сравнению с обычными машинами поиска.