Компьютерные сети

Коммуникационные сети

Определение коммуникационной сети было дано в разделе «Топологии компьютерных сетей». Для оперативной передачи информации применяются системы автоматизированной передачи информации. Совокупность технических и программных средств, служащих для передачи информации, будем называть системой передачи информации (СП).

Источник и потребитель  информации в СП не входят — они  являются абонентами системы передачи. Абонентами могут быть люди, компьютеры, системы хранения информации, телефонные аппараты, модемы, различного рода датчики и исполнительные устройства. В структуре СП можно выделить: канал передачи (канал связи — КС), передатчик информации, приемник информации.

Основными показателями СП информации являются: пропускная способность, достоверность, надежность работы.

Пропускная  способность системы (канала) передачи информации — наибольшее теоретически достижимое количество информации, которое может быть передано по системе за единицу времени.

Линия связи (ЛС) — это среда, по которой передаются информационные сигналы. В одной линии связи может быть организовано несколько каналов связи путем временного, частотного кодового и других видов разделения — тогда говорят о логических (виртуальных) каналах. Таким образом, линия связи и канал связи — это не одно и тоже. Рассмотрим классификацию каналов связи .

По физической природе  КС подразделяются на механические, акустические, оптические, электрические.

По форме представления  передаваемой информации КС делятся на аналоговые и цифровые.

В зависимости от возможных направлений передачи информации различают симплексные КС, полудуплексные КС, дуплексные КС.

Каналы связи  по способу соединения могут быть коммутируемые и некоммутируемые.

По пропускной способности КС можно разделить на низкоскоростные КС, среднескоростные КС, высокоскоростные (широкополосные) КС. 

Корпоративные компьютерные сети

Корпоративные сети — это сети масштаба предприятия, корпорации. Данные сети используют коммуникационные возможности Интернета и поэтому не зависят от территориального размещения серверов и рабочих станций. Корпоративные сети называются сетями Интранет .

Интранет — это внутрифирменная или межфирменная компьютерная сеть, обладающая расширенными возможностями благодаря использованию в ней интернет-технологий. Интранет — это система хранения, передачи, обработки и доступа к внутрифирменной инфор-

 

Глава 8. Компьютерные сети

мации с использованием средств локальных сетей и сети Интернет. Она должна обеспечивать выполнение следующих базовых сетевых технологий: сетевое администрирование, поддержка сетевой файловой системы, интегрированная передача сообщений, работа в World  Wide Web; сетевая печать, защита информации от несанкционированного доступа.

Корпоративные информационные системы — это интегрированные информационные системы управления территориально распределенной корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронном делопроизводстве.

Основными характеристиками КИС являются:

* поддержка полного цикла управления в масштабах корпорации; 
» значительные масштабы системы и объекта управления;

*  неоднородность составляющих технического и программного 
обеспечения компонентов ИС управления;

*  единое информационное пространство выработки управленческих решений (управление финансами, персоналом, управление 
производством, логистика, маркетинг);

*  функционирование в неоднородной операционной среде на не 
скольких вычислительных платформах;

*  управление в реальном масштабе времени;

*  высокая надежность, открытость и масштабируемость информационных компонентов.

Глобальная компьютерная сеть Интернет

1. Общие сведения

Интернет представляет собой объединение разнообразных компьютерных сетей (глобальных, региональных, локальных), соединенных между собой каналами связи. Основными функциями сети Интернет являются: информационная, коммуникационная, совещательная, коммерческая, развлекательная.

Основой для  организации сети Интернет явилась  компьютерная сеть министерства обороны США ARPANet, созданная в начале 70-х годов для связи компьютеров научных и военных учреждений, предприятий оборонной промышленности. Сеть строилась при участии Пентагона как устойчивая к внешним воздействиям закрытая инфраструктура, способная выжить в условиях ядерного нападения, то есть огромное внимание уделялось ее надежности . 

В настоящее время основными  клиентами Интернет являются частные лица и негосударственные компьютерные сети. Сеть обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в состав сетей, подключенных к ней. Основу ее составляют высокоскоростныемагистральные сети. К магистральной сети через точки сетевого доступа NAP (Network Access Point) подсоединяются автономные системы, которые имеют свое административное управление, свои внутренние протоколы маршрутизации. Основные структурные ячейки Интернета — это локальные вычислительные сети. Но существуют и локальные компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету. Каждый подключенный к сети компьютер обладает своим сетевым адресом, по которому его можно найти.

Важный параметр Интернета  — скорость доступа к сети, которая определяется пропускной способностью каналов связи между автономными системами, внутри автономных систем и абонентских каналов доступа к автономным системам. Сеть имеет архитектуру клиент-сервер, то есть имеются компьютеры, в основном получающие информацию из сети, — клиенты, а есть компьютеры, снабжающие клиентов информацией, — серверы.

2. Система адресации в Интернете

Адреса компьютеров, подключенных к сети, должны соответствовать особым требованиям. Адрес должен иметь формат, позволяющий выполнять его синтаксическую автоматическую обработку, и должен нести некоторую информацию об адресуемом объекте. Поэтому адреса компьютеров в сети могут иметь двойную кодировку:

·        обязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети;

·        необязательную кодировку, удобную для абонента сети.

Цифровой IP-адрес представляет собой 32-разрядное двоичное число. Он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде, и содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера. В десятичном коде IP-адрес имеет вид:

152.37.72.138.

IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети (идентификатора сети,Network ID) и адреса хоста (идентификатора хоста, Host ID) в этой сети. IP-адреса выделяются в зависимости от размера организации и 

типа ее деятельности. Для обеспечения максимальной гибкости IP-адреса выделяются в зависимости от количества сетей и компьютеров в организации и разделяются на классы А, В и С. Еще существуют классы D и Е, но они используются для специфических служебных целей. Три классаIP-адресов позволяют распределять их в зависимости от размера сети организации. В сети класса А адрес определяется первым октетом 1Р-адреса (слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпораций. В мире может существовать всего лишь 126 сетей класса А, каждая из которых может содержать почти 17 млн компьютеров.

Класс В использует два первых октета в качестве адреса сети, а значение первого октета может быть в пределах 128-191. В сети класса В может быть около 65 тыс. компьютеров, такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

В классе С под адрес сети отводится уже три первых октета, а значения первого октета могут быть в пределах 192-223. Это самые распространенные сети, их число может превышать 2 млн, а число компьютеров в каждой сети — до 254.

Если любой IP-адрес символически обозначить как набор октетов w.x.y.z, то структуру для сетей различных классов можно представить (таблица) в следующем виде:.

Таблица:  Структура IP-адресов в сетях различных классов  

 

Класс	Значение	Октеты	Октеты	Число	Число
сети	первогооктета (w)	номерасети	номера хоста	возможных сетей	хостов в таких
					сетях
А	1-126	w	x.y.z	126	16777214
В	128-191	w.x	y.z	16384	65534
С	192-223	w.x.y	z	2097 151	254

Всякий раз, когда посылается сообщение какому-либо компьютеру в Интернет, IP-адрес используется для указания адреса отправителя и получателя.

Доменный  адрес состоит из нескольких отделяемых друг от друга точкой буквенно-цифровых доменов (domain — область). Этот адрес построен на основе иерархической классификации: каждый домен

 

определяет целую группу компьютеров, выделенных по какому-либо признаку, при этом домен группы, находящейся слева, является подгруппой правого домена. Например, географические двухбуквенные домены некоторых стран:

*   Россия — ru;

*   США-us;

*   Великобритания — uk. 

Существуют  и домены, выделенные по тематическим признакам:

*   правительственные учреждения — GOV;

*   коммерческие организации — сom;

*   учебные заведения – edu;

*   сетевые организации — net..

Доменный  адрес имеет произвольную длину, и, в отличие от цифрового адреса, он читается в обратном порядке. Так как преобразование доменного адреса в соответствующий ему цифровой IP-адрес осуществляют специальные серверы DNS(domain Name Server) — серверы имен, то пользователю нет необходимости знать цифровые адреса.

3. Службы Интернета

Служба - это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, протоколам. Одна из программ этой пары называется сервером, а вторая — клиентом. При работе служб Интернета происходит взаимодействие серверного клиентского оборудования и программного обеспечения.

Электронная почта (Е-Mail) является одной из наиболее ранних служб Интернета. Ее обеспечением занимаются специальные почтовые серверы. Они получают сообщения от клиентов и пересылают их по цепочке к почтовым серверам адресатов, где эти сообщения накапливаются. При установлении соединения между адресатом и его почтовым сервером происходит автоматическая передача поступивших сообщений на компьютер адресата. Почтовая служба использует два прикладных протокола: SMPT и РОРЗ. Первый определяет порядок отправки корреспонденции с компьютера на сервер, а второй — порядок приема поступивших сообщений.

Списки  рассылки (Mailing List) — это специальные тематические серверы, собирающие информацию по определенным темам и переправляющие ее подписчикам в виде сообщений электронной почты.

 

Служба  телеконференций (Usenet). Служба телеконференций похожа на циркулярную рассылку электронной почты, но одно сообщение может быть отправлено большой группе корреспондентов (такие группы называются телеконференциями или группами новостей). Обычное сообщение электронной почты пересылается по узкой цепочке серверов от отправителя к получателю. При этом не предполагается его хранение на промежуточных серверах. Сообщения, направленные на сервер группы новостей, отправляются с него на все серверы, с которыми он связан, если на них данного сообщения еще нет. Далее процесс повторяется .

Служба World Wide Web (WWW). Это самая популярная служба современной сети Интернет. Основу службы WWW составляют три технологии: гипертекст, язык разметки гипертекста — НТМL (Нурегtext Магkup Language), универсальный адрес ресурса.

Гипертекст  — это организация текстовой информации, при которой текст представляет собой множество фрагментов с явно указаннымиассоциативными связями между этими фрагментами .

Основная идея гипертекстовых технологий заключается в том, что  поиск документальной информации происходит с учетом множества взаимосвязей, имеющихся между документами, а значит более эффек-тивно, чем при традиционных методах поиска.

Доступ к информации осуществляется не путем последовательного просмотра текста, как в обычных информационно-поисковых системах, а путем движения от одного фрагмента к другому.

Универсальный адрес ресурса — URL (Universal Resource Locator) дополнительно к доменному адресу содержит указания на используемуютехнологию доступа к ресурсам и спецификацию ресурса внутри файловой структуры компьютера. Например, в URLhttp://www.tsure.ru/University/Faculties/Fenmp/index.html указаны:

*http — протокол передачи гипертекста, используемый для доступа. В подавляющем большинстве случаев в WWW используется 
именно гипертекстовый протокол. При доступе по другому протоколу, например через службы FTP или Соpher, указываются 
соответственно ftp:// или gophег://;

* www.tsure.ru — доменный адрес веб-сервера университета. Адреса большей части серверов начинаются с префикса www, указывающего на то, чтовеб-сервер на данном компьютере запущен;

* University/Faculties/Fenmp/index.html  — спецификация файла index.html

 

Указывается путь к интересующему  нас файлу в файловой системе компьютера и имя этого файла. В этой части адреса может быть помещена и другая информация, отражающая, например, параметры запроса пользователя и обрабатывающей запрос программы. Если спецификация файла не указана, то пользователю буден выдан файл, по умолчанию назначенный для представления сервера (сайта).