Компьютерные  сети

I.Основные особенности

Компьютерная  сеть – совокупность взаимосвязанных через каналы передачи информации компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информации и коллективного использования ресурсов.

Виды  сетей:

1)локальные –особенность заключается в том, что, как правило, все объединенные ею компьютеры связаны единым каналом связи. Расстояние между компьютерами – до 10 км, до 20 км. Локальные сети связывают ЭВМ одного или нескольких близлежащих зданий одного учреждения.

2)глобальные –разнообразие каналов связи и использование спутниковых каналов, позволяющих соединять узлы связи и ЭВМ, находящиеся на расстоянии 10-15 тыс. км друг от друга. имеют узловую структуру,

3)интрасети – объединяют пользователей, работающих в одной организации. Такая сеть может связывать компьютеры, находящиеся как в одном здании, так и в разных местах мира.

общедоступные компьютеры, которые предоставляют  информацию или вычислительные услуги пользователям. Сервером

Компьютеры  пользователей могут работать в  сетях в двух режимах:

1)режим рабочей станции – компьютер используется не только для отправки запроса к серверу и получения от него информации, но и для обработки этой информации

2)режим  терминала –обработка информации осуществляется на сервере, а пользователю отправляется лишь результат этой обработки.

Комплекс  программ, которые обеспечивают работу в сети,  - сетевое программное обеспечение. 2 основные концепции построения такого программного обеспечения:

1)«концепция файлового сервера» – основана на том, что сетевое программное обеспечение должно предоставлять многим пользователем информационные ресурсы в виде файлов => сервер в такой сети называется файловым, а сетевое программное обеспечение – сетевой оперативной системой. Такой сервер представляет собой хранилище файлов, использующихся всеми пользователями.

2)«архитектура клиент-сервер» - в этом случае сетевое программное обеспечение состоит из программных систем 2 классов:

А)программы-серверы – так называют программные системы, обеспечивающие работу сервера

Б)программы-клиенты – программные системы, обеспечивающие пользователей-клиентов

Представление информации и передача ее по сети производится в соответствии со стандартными соглашениями. Набор таких  стандартных соглашений называется протоколом. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II.Типология локальной сети

Типология сети – логическая схема соединения каналами связи компьютеров (компьютеров).

в локальных  сетях используются 3 основных типологии:

1)моноканальная

2)кольцевая

3)звездообразная

Использование канала передачи информации, соединяющего узлы сети на физическом уровне, определяется протоколом, который называется методом доступа. Эти методы доступа реализуются соответствующими сетевыми платами (адаптерами). Такие адаптеры устанавливаются в каждом компьютере сети и обеспечивают передачу и прием информации по каналам связи.

Моноканальная типология – используется незамкнутый канал связи, к которому подключаются все компьютеры. Он называется моноканал-шиной (общей шиной).

                       ПК                  ПК                   ПК

                                                                                                        - терминал 

                                   ПК                  ПК                   ПК 

Терминал  служит для подключения к открытым кабелям сети, предназначен для поглощения передаваемого сигнала.

Ethernet (скорость – 10 Мбит/сек) – название метода доступа.

Основные  достоинства типологии:

• устойчивость к неисправностям отдельных узлов

Основные  недостатки типологии:

• обрыв кабеля приводит к неработоспособности всей сети

Кольцевая типология 
 

                         ПК                                              ПК

                       

 
 
 

                

                        ПК                                                 ПК 

Использует  в качестве канала связи замкнутое кольцо, состоящее из сегментов. Сегменты соединяются специальными устройствами – репитерами (повторителями). Репитер предназначен для соединения сегментов сети.

Основным  методом доступа здесь является Token Ring – метод доступа с передачей маркера.    

Имеется центральный узел коммуникации, объединяющий все компьютеры сети. Активный центр  полностью управляет компьютерами сети. Метод доступа обычно также  основан на использовании маркера (например, Arcnet со скоростью передачи информации 2 Мбита/сек). Кроме этого могут быть реализованы методы доступа Ethernet и Fast Ethernet.

Основные  достоинства типологии:

• удобство с точки зрения управления взаимодействием компьютеров
• простота изменения и наращивания сети

Основные  недостатки сети:

• при отказе активного центра выходит из строя вся сеть

 
 
 
 
 

III.Структура глобальной сети

Между сетями возможен обмен информацией, для обеспечения такой связи  используются средства межсетевого  взаимодействия, называемые мостами, маршрутизаторами и шлюзами. Это специальный компьютер, в котором установлено два и более сетевых адаптеров, каждый из которых обеспечивает связь с одной сетью. Мост используется для связи сетей с однотипными внутрисетевыми каналами связи. Маршрутизатор связывает сети одного и того же вида, но различными внутрисетевыми каналами связи. Шлюзы используются для обеспечения связи сетей разного вида, для связи сетей с различными компьютерными системами

Глобальная  сеть включает в себя подсети связи, к которым подключены локальные  сети, рабочие станции и терминалы  пользователей, а также компьютеры-серверы. Подсеть связи состоит из каналов передачи информации и коммуникационных узлов. Коммуникационные узлы обеспечивают эффективность функционирования сети в целом. Серверы и пользователи подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети – провайдеров. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

IV.Основные особенности глобальной сети Internet

Каждый  пользователь и сервер обязательно  имеют уникальный адрес. Сообщение, передаваемое по сети, снабжается адресами получателя и отправителя и в процессе передачи автоматически разбивается сетевым адаптером на части фиксированной длины, называемые пакетами. При этом каждый пакет снабжается адресами отправителя и получателя. На принимающем компьютере пакеты собираются в единое сообщение.

сервер  в сети имеют адреса 3 уровней:

  1)локальный адрес – адрес сетевого адаптера. назначаются производителями оборудования и являются уникальными. Этот адрес используется только в пределах локальной сети.

  2)IP-адрес –четырехбайтовую последовательность и состоит из 2 частей:

А)первые 2 байта характеризуют сеть

Б)вторые 2 байта – конкретный узел

адрес назначается администратором сети. Если сеть должна работать как составная  часть Internet, то номер сети назначаются по рекомендации специальной организации ICANN. В противном случае, номер сети выбирается администратором произвольно. Номер узла (вторые 2 байта) назначаются администратором сети. Узел может входить в несколько сетей. В этом случае он должен иметь несколько IP-адресов =>, а одно сетевое соединение. Сообщение, передаваемое по сети, снабжается IP-адресами получателя и отправителя.

 В)доменный адрес (доменное имя) – пользователю неудобно использовать IP-адреса в текущей работе => в Internet  существует т.н. доменная система имен (DNS). В этой системе даются удобные для пользователя текстовые имена (идентификаторы), называемые доменными, за ними скрываются соответствующие IP-адреса. Полное доменное имя (DNS-адрес) представляет собой последовательность имен, разделенных точкой. Первое слева – имя конкретного компьютера, затем – доменное имя организации, региона и т.д., последнее справа – имя т.н. корневого домена. Имена корневых доменов указывают на государство  или на принадлежность к организации определенного типа

Имена компьютеров, имеющих доступ в Internet через узел (например, сервер локальной сети), отделяются от последующей части в полном имени не точкой, а знаком @ («эт»). Например, nf@ef.tsu.ru. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

V.Виды услуг в Internet

Предоставление  услуг в Internet построено на основе модели «клиент-сервер». Для подключение компьютера к Internet достаточно иметь телефонную линию, провайдера, имеющего шлюз в Internet и модем– специальный адаптер для подключения к глобальной сети через телефонную связь. Компьютер провайдера, используемый пользователями для работы в Internet, называется хостом. К наиболее известным услугам, предоставляемым серверами сети Internet , относятся:

  1)электронная почта (e-mail) –процесс передачи сообщений между компьютерами

  2)передача файлов (FTP-система) –пересылки файлов со специальных FTP-серверов любому пользователю, для получения файла следует указать полное имя сервера и полную спецификацию файла

  3)просмотр ресурсов (GOPHER-система) – обеспечивает поиск файлов на GOPHER-серверах по содержанию (тема, ключевое слово, фраза т.п.)

  4)телеконференции –проведения дискуссий и обмена новостями, позволяют читать и посылать сообщения в открытые по разным темам информационные группы.

5)всемирная паутина www (world wide web) – представляет собой попытку объединить в одном информационном инструменте возможности указанных выше средств, добавив к ним передачу графических изображений, звуков, видео. В основе лежит принцип гипертекста  в настоящее время гипертекстовый документ называется гипермедиа-документом. Гипермедиа-документы создаются с помощью специального языка HTML  и хранятся на специальных серверах. Часто такие документы называют Web-страницами или Web-сайтами. Большинство современных браузеров обеспечивают доступ не только к страницам web-серверов, но и к другим видам услуг.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Алгоритмические средства информатики

Основные  особенности информации

Информация – знания, данные, сведения, отражающие реальный мир, Обобщенная информация о предметной области и процессах решения задач, с помощью которых выбираются действия в конкретных ситуациях, в сочетании с информацией о самих действиях образуют т.н. интенсиональную информацию или знания. Конкретные реализации объектов, явлений, ситуаций, свойств, отношений составляют т.н. экстенсиональную информацию или данные. Знания раскрывают семантику (смысл) и прагматические возможности данных.