Geum.ru

В сети интернет

Вид материалаУчебно-методическое пособие
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

1. Компоненты вычислительных сетей

1.1. Общие сведения


Компьютерные сети (вычислительные сети, сети передачи данных) позволяют получать и передавать данные, решать задачи общения, совместно использовать компьютерные ресурсы. Как известно, компьютерная сеть – это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих осуществлять связь между компьютерами.

Несколько компьютеров, имеющих сетевые платы и расположенных на небольшом удалении друг от друга, соединяют специальными кабелями, и таким образом формируется локальная компьютерная сеть (LAN – Local Area Network) (рис. 1). Такие сети широко используются на мелких и средних предприятиях.



Рис. 1. Локальная сеть

А компьютеры, удаленные на большие расстояния, соединяет глобальная компьютерная сеть или сеть дальней связи (WAN – Wide Area Network) (рис. 2).



Рис. 2. Глобальная сеть

Городская вычислительная сеть (Metropolitan area network, MAN) (от англ. «сеть крупного города») объединяет компьютеры в пределах города, представляет собой сеть по размерам меньшую чем WAN, но большую, чем LAN.

Сети могут соединяться между собой.

Интернет называют сетью сетей, т.к. это общедоступное объединение многих компьютерных сетей с установленными правилами обмена информацией. Правила обмена задаются специальным программным обеспечением – набором сетевых протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol – Протокол Управления Передачей/Межсетевой протокол, рис. 3).



Рис. 3. TCP/IP протокол

В настоящее время широко развивается Интранет (корпоративные сети) – это локальная или глобальная сеть, доступная в пределах одного предприятия, в которой обмен информацией происходит по правилам Интернет.

1.2. Топология сети


Существует бесконечное число способов соединения компьютеров.

Топология сети – геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению друг к другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Различают три основных вида топологии:

1) звезда;

2) кольцо;

3) шина.

При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются терминаторы.

Сигнал проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.



Рис. 4. Топология «общая шина»

Топология «кольцо» представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым. Сигнал проходит по кольцу от компьютера к компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.



Рис. 5. Топология «кольцо»

Топология «звезда» – схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub).



Рис. 6. Топология «звезда»

Полносвязная топология – топология компьютерной сети, в которой каждая рабочая станция подключена ко всем остальным. Этот вариант является громоздким и неэффективным, несмотря на свою логическую простоту. Для каждой пары должна быть выделена независимая линия, каждый компьютер должен иметь столько коммуникационных портов, сколько компьютеров в сети. По этим причинам сеть может иметь только сравнительно небольшие конечные размеры. Чаще всего эта топология используется в многомашинных комплексах или глобальных сетях при малом количестве рабочих станций.



Рис. 7. Полносвязная топология

Смешанная топология – топология, преобладающая в крупных сетях с произвольными связями между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно связанные фрагменты (подсети), имеющие типовою топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией.

1.3. История развития Интернета


Сеть Интернет можно представить как огромную цифровую магистраль – систему, связывающую миллионы компьютеров, подключённых к тысячам сетей по всему миру. Она берет свое начало в эпоху холодной войны, конец 60-х – начало 70-х гг. 2 января 1969 года официально можно считать днем рождения Интернет в современном понимании роли этой сети. В этот день были начаты работы над проектом ARPANET – сетью Агентства перспективных научных исследований при Министерстве обороны США.

Разработки сети – предшественницы Интернета – первоначально финансировались правительством США. Она была специально спроектирована так, чтобы обеспечить связь между правительственными узлами в том случае, если часть ее выйдет из строя в результате ядерной атаки. Используемый в ней алгоритм управления передачей информации (межсетевой протокол) был разработан так, чтобы компьютеры всех видов могли совместно использовать сетевые средства и непосредственно взаимодействовать друг с другом как одна эффективно интегрированная компьютерная сеть.

Далее сеть NSFNET заменила ARPANET, которую создал Национальный научный фонд США (NSF) и которая оказалась более удачной. Ядро этой сети из 13 компьютерных центров в разных районах США было создано уже в 1987 году. Подобные сети появились и в других странах. В условиях демократии и свободы распространения информации эти сети стали быстро объединяться, что превратило их в глобальную интернациональную сеть Интернет. В 1985 году в Интернете было всего около двух тысяч компьютеров, а сегодня счёт идёт на десятки миллионов. Эта «сеть сетей» охватывает тысячи университетских, правительственных и корпоративных сетевых систем, связанных высокоскоростными частными и общедоступными сетями.

В настоящее время Интернет – это общедоступная сеть, открытая для любого пользователя, имеющего модем и/или инсталлированное программное обеспечение для работы по стандартному протоколу передачи данных в сети. Круглосуточный доступ к Интернету имеют уже более 100 миллионов пользователей в 96 странах мира, и их количество растёт лавинообразно.

Интернет функционирует, не имея никакой централизованной организации, которая осуществляла бы управление или руководство ею, за исключением, Центра сетевой информации Интернет – InterNIC (Internet Network Information Center), т.е. организации, которая предлагает информационные и регистрационные услуги для пользователей Интернета.

В целом Интернет является общемировой собственностью и достоянием. Сеть можно представить в виде паутины. Эта сеть живучая и развивается независимо от государственных надстроек и границ.

В сети отдельные куски могут «рваться», но не затрагивать функционирования других её частей. Точно так же сеть может наращиваться дополнительными фрагментами, которые могут создаваться кем угодно. На сегодняшний день к созданию Интернета привлечены могущественные силы многих государств, крупных и мелких предприятий и частных инвесторов. Даже если вы подключитесь к Интернету по коммутируемому доступу из своей квартиры, вы тоже вносите свой вклад в развитие этой общемировой сети.

Финансирование практических разработок по объединению разрозненных сетей в единую децентрализованную сеть открыто Министерством обороны США.

В Америке создано несколько научных центров, где началась разработка и тестирование глобальной сети.

В единую сеть объединены военные, научные, промышленные и правительственные организации США.

Очевиден поворот к рядовому пользователю и экспоненциальный рост Интернет (количество подключенных компьютеров увеличивается примерно вдвое каждые 10 месяцев).

В единую сеть, охватывающую все континенты планеты, объединено большинство сетей.

Задачи, которые находятся под патронажем Консорциума World Wide Web (W3C, WWWC), – это создание и продвижение стандартов, которые улучшают работу сети Интернет. В консорциум входят такие крупные организации, как IBM, Microsoft, Apple, Netscape.