Лекция. Глобальные компьютерные сети
История и классификация глобальных сетей
Структура Интернета.
История и классификация глобальных сетей
Глобальная сеть Internet – это сеть, которая состоит из десятков тысяч отдельных региональных, или других сетей, соединенных между собой так, что пользователь любой из них может связываться с пользователем любой другой сети.
Традиционно сеть Internet состоит из таких видов сетей:
· государственные и военные ведомства (преимущественно США и Западная Европа);
· учебные заведения и их библиотеки;
· коммерческие организации;
· поставщики услуг Internet, которые предоставляют возможность доступа к ней отдельным пользователям;
· коммерческие диалоговые службы и электронные доски объявлений, например, CompuServe, America Online, Bix, Prodigy и др.
Самым характерным признаком таких сетей является достаточно разветвленная система передачи данных, основным элементом которой являются каналы передачи данных и узлы коммутации. Абонентные системы могут подключаться либо непосредственно к узлам коммутации, либо к специальному серверу доступа в сеть. Правила работы сети и обмена данными между компьютерами определяются международными стандартами, которые базируются на принципе открытых систем.
Компьютеры, которые входят в Internet, работают под управлением разных операционных систем. Но все они общаются между собой с помощью протокола ТСР/IР, который дает возможность отдельным частям Internet работать вместе, создавая единственную структуру.
TCP/IP – это сочетание двух стандартов.
IP определяет низкоуровневый метод перемещения информации с одного компьютера на другой.
Самые важные части IP включают:
· базовое определение способа передачи данных с помощью аппаратного обеспечения Internet;
· методы уникальной идентификации каждого компьютера в Internet так, чтобы пользователи всегда могли определить, откуда поступила та или другая информация;
· систему, которая дает возможность "разрезать" информацию на маленькие порции – пакеты, чтобы она могла беспрепятственно перемещаться через любые коммутаторы Internet.
TCP используется для определения типа информации, котораясодержится в пакетах данных, а также следит за тем, чтобы данные обязательно дошли до адресата, и передача при этом была выполнена без ошибок.
Самыми важными заданиями, которые решает ТСР, являются:
· обеспечение гарантированного прохождения информации через Internet без потери данных;
· предупреждение случайного или несанкционированного изменения информации во время ее перемещения сетью;
· повторная передача информации в случае принятия ее в некорректном виде;
· предоставления методов для разделения больших сообщений на меньшие блоки данных, их передачи и следующего объединения фрагментов данных в единое целое в пункте назначения.
Данные, которые передаются в сети между компьютерами, разбиваются на ряд пакетов.
Пакет – это группа байтов информации, которая имеет разную длину и передается от одного узла Internet к другому с помощью маршрутизаторов.
Маршрутизаторы – это устройства, которые объединяют две сети и дают возможность лишь определенной части информации проходить через них. Маршрутизаторы используются преимущественно для перенаправления информации, которая путешествует в Internet, прямо к месту назначения. Когда какие-либо данные поступают на маршрутизатор, он проверяет, должна ли эта информация проходить через него. Если так, то маршрутизатор пытается переслать ее к месту назначения наилучшим из возможных путей.
Каждый компьютер, который использует протокол TCP/IP, имеет уникальный адрес, который состоит из четырех групп цифр, разделенных точками. Каждое число в IP-адресе может принимать значение от 0 до 255. Например, IP-адрес FTP-сервера фирмы Microsoft – 198.105.232.1. Поскольку Internet – это сеть сетей, то начало адреса содержит информацию для маршрутизаторов о том, к какой сети принадлежит компьютер пользователя. Правая часть предназначена для сообщения сети относительно того, какой компьютер должен получить этот пакет. Существуют специальные правила, которые определяют адрес, который присваивается компьютеру в сети.
Но на практике пользоваться IP-адресом достаточно неудобно. Значительно лучше называть компьютеры по именам (при этом у одной машины может быть несколько имен). И поэтому основным вопросом является перевод имен компьютеров в IP-адреса. Таким переводом занимаются специальные программы, установленные на основных сетевых узлах, и которые имеют название NAMESERVER, или DNS. Эти машины имеют базы данных о соответствии имен машин их IP-адресам, а также следят за тем, чтобы одно и то же имя не было присвоено двум компьютерам.
Адрес конкретного пользователя в системе доменных имен DNS отражается строкой такого формата:
имя_ пользователя@организация.домен
где:
Домен – это двух- или трехсимвольний суффикс, который указывает на категорию, под которую попадает компьютерная система пользователя. Например, основные категории – это edu – учебные заведения; mil – военные ведомства; gov – государственные заведения; com – коммерческие организации; net – сети (региональные или другие), сетевые провайдеры, узловые компьютеры; int – международные организации; org – организации, которые не принадлежат к любой из выше названных категорий.
Когда Internet стал международной сетью, возникла необходимость предоставлять другим странам возможность контроля за именами систем, которые в них находятся. Для этого был создан набор двух-символьных доменов, которые отвечают доменам наивысшего уровня для этих стран, например, ua – Украина, ru – Россия, au – Австралия, br – Бразилия, ca – Канада, de – Германия, jp – Япония, uk – Великобритания, us – США и т.д. Общее количество кодов стран – 300, компьютерные сети существуют приблизительно в 170 из них.
Организация – это полная или сокращенное название организации, учебного заведения и др.
Имя_пользователя – это имя, которое присваивается пользователю или его компьютеру.
В системе доменных имен может быть любое количество поддоменов, но больше пяти встречается чрезвычайно редко.
Структура Интернета
Серверные компьютеры глобальной сети Internet расположены в организациях, которые предоставляют коммерческие сетевые услуги индивидуальным и коллективным пользователям. Эти серверы называют хостами (от англ. host – хозяин) или узлами сети.
Для работы в Internet необходимо установить связь по IP-протоколу с организацией, которая предоставляет услуги по работе в глобальной компьютерной сети – провайдером Internet.
Провайдеров условно можно распределить на первичных и вторичных. Первичные провайдеры владеют сетями в Украине, а вторичные – это фирмы, которые арендуют каналы доступа к первичным провайдерам и продают услуги доступа к Internet "в розницу". Услуги вторичных провайдеров могут стоить значительно дешевле, но их качество обычно заметно хуже.
Компьютеры могут быть подключены к Internet двумя способами:
· через стандартную телефонную сеть и модем (коммутированный доступ);
· с помощью специально выделенной линии.
Работа по обычному телефонному каналу – дешевле, но очень зависит от качества конкретной телефонной линии. Иногда нужно не один раз повторять попытки дозвониться и войти в сеть. К тому же и качество, и скорость работы по такому каналу реально значительно ниже в результате худшего качества телефонной линии, что может привести к значительным расходам в случае разрывов связи при получении больших массивов информации.
Выделенные линии, конечно, надежнее и передают данные значительно быстрее. Доступ в Internet на таких линиях круглосуточный, без ограничения времени работы в сети. Но пользоваться такими линиями значительно дороже. Оплата услуг связи по такому каналу часто берется не за реальное время непосредственной работы, а за фактическое количество переданной или полученной информации. В настоящее время большинство выделенных линий практически похожи на телефонные (например, на полевом кабеле), а если провайдер находится недалеко, то используются коаксиальный кабель или кабель типа "витой пары". Однако все чаще встречаются линии, в которых используются радиосвязь, волоконно-оптический кабель и даже "экзотичные" (пока еще) для Украины спутниковая связь и доступ по сетями кабельного телевидения.
Форма оплаты услуг зависит от способа подключения к Internet. Практически у каждого провайдера имеется несколько тарифных планов с ежеминутной оплатой, с оплатой за каждый мегабайт переданной или полученной информации, фиксированный тариф для выделенных каналов с определенной скоростью доступа и т.д. Выбирая доступ в Internet через телефонную сеть общего пользования, не следует забывать также и о стоимости местных телефонных разговоров.
Абонентные станции пользователей работают преимущественно под управлением операционной системы Windows-95/98/2000, хотя на некоторых из них установлены ОС UNIX (и ее бесплатные разновидности – FreeBSD, Linux), MacOS или OS/2.
Поэтому рассмотрим лишь программное обеспечение для использования с операционной системой Windows-95/98/2000.
Технология работы в Internet базируется на использовании сетевой модели "клиент-сервер". Клиентские программные средства, с помощью которых пользователи могут полноценно взаимодействовать с Web-серверами, называются браузерами.
Самые распространенные программы-браузеры для получения услуг Internet – это Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator. И хотя история развития программ-браузеров началась именно с создания в 1994 году программы Netscape Navigator, все-таки решающую роль сегодня играет Microsoft Internet Explorer. К тому же программа Microsoft Internet Explorer фактически поставляется в пакете с Windows-95, а в Windows-98/МЕ она вмонтирована в систему. Благодаря "попытке" фирмы Microsoft, в последних версиях Windows уже невозможно понять, где заканчивается "Проводник" системы, а где начинается браузер: Web-страницы можно пересматривать в "Проводнике", а в браузере – осуществлять операции с файлами и папками.
В последнее время приобретает все большую популярность норвежский браузер Opera благодаря простоте в работе и малому размеру программного пакета. По функциональному оснащению браузер Opera оправдывает заявления разработчиков о том, что он – наилучший браузер в мире, поскольку таких разнообразных сервисов и "настроек" не имеют даже Microsoft Internet Explorer и Netscape Communicator вместе взятых. Но пока еще этот браузер не дает возможности достаточно корректно работать с кириллицей без специальных пакетов русификации.
Невзирая на разнообразие браузеров, интерфейс их окон имеет похожую структуру. Основная часть (поле пересмотра Web-страниц) занимает большую часть экрана. Обязательно присутствуют строка для введения адреса и строка меню, а также управляющая панель с кнопками. Назначение кнопок и других элементов управления программ-браузеров будет рассмотрено позже.
Следующие по популярности программы – менеджеры почты и новостей. Самые распространенные программы этого класса – Microsoft Outlook Express, Netscape Messenger, Eudora и The Bat.
Программа Outlook Express имеет несколько "спартанский" интерфейс, но "справляется со своими обязанностями на отлично". Она работает не только с электронной почтой, но и с группами новостей и дает возможность отсылать письма как в обычном текстовом формате, так и в формате HTML.
Программа The Bat имеет возможности создания нескольких почтовых ящиков для разных пользователей на одном компьютере, дает возможность установить пароль для каждого почтового ящика, и, кроме того, дает возможность контролировать поступление сообщения к адресату с помощью обратных писем-подтверждений. Но недостатком существующих версий The Bat является невозможность создания и отправления письма в HTML-формате.
Существуют и другие программы-утилиты для Internet, например:
· Microsoft Chat, mIRC – программы-клиенты для "живых разговоров" в сети;
· ІСQ – универсальная контактная система-коммуникатор, или Internet-пейджер;
· GetRight, NetVampire, ReGet, FlashGet – для " докачивания" файлов при расторжении связи.
Существует еще много других программ-утилит.