2. 11. Компьютерные сети. Глобальная компьютерная сеть Интернет
| Вид материала | Документы |
- Тема урока: «Компьютерные сети. История создания сети Интернат», 40.95kb.
- Доклад на VII международной конференции «Право и Интернет», 330.92kb.
- Глобальная компьютерная сеть Интернет, 699.48kb.
- Глобальная информационная сеть Интернет, 928.45kb.
- Компьютеные сети компьютерная сеть, 160.37kb.
- Локальные и глобальные компьютерные сети, 51.78kb.
- Локальные и глобальные компьютерные сети. Адресация в сетях, 79.89kb.
- Структура и основные принципы работы сети Интернет, 187.31kb.
- План: 1-Что такое Интернет (понятие) 2-Способы подключения к Интернет, 81.69kb.
- Компьютерные сети. Особенности построения, 194.46kb.
2.11. Компьютерные сети. Глобальная компьютерная сеть Интернет
2.11.1. Понятие компьютерных сетей
Компьютерной сетью называется совокупность компьютеров, взаимосвязанных через каналы передачи данных, обеспечивающих пользователей средствами обмена информации и коллективного использования ресурсов сети.
Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:
· обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
· обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.
Компьютерные сети включают в себя три составляющих:
· Техническое обеспечение – это ЭВМ различных типов, средства связи, оборудование абонентских пунктов. Основные требования, которые предъявляются к техническому обеспечению сети, это универсальность, и модульность, обеспечивающая возможность наращивания и изменения конфигурации сети.
· Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи. В состав информационного обеспечения входят база знаний, банки данных и т.д.
· Программное обеспечение сети предназначено для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки технических средств. Основным компонентом программного обеспечения сети являются сетевые операционные системы, которые представляют собой комплекс управляющих и обслуживающих программ.
2.11.2. Основные характеристики компьютерных сетей
Для оценки качества компьютерной сети можно использовать следующие характеристики.
· Скорость передачи данных по каналу связи - измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени. Единица измерения скорости передачи данных - Мегабит в секунду (Мбит/с). Скорость передачи данных зависит от типа и качества канала связи, типа используемых модемов.
· Пропускная способность канала связи - оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных. Единица измерения пропускной способности канала связи – количество знаков в секунду.
· Достоверность передачи информации - оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Единица измерения достоверности – количество ошибок на знак.
· Надежность коммуникационной сети определяется либо долей времени исправного состояния в общем времени работы, либо средним временем безотказной работы. Единица измерения надежности - среднее время безотказной работы в час.
· Время реакции сети – это время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах.
2.11.3. Классификация компьютерных сетей
Современные сети можно классифицировать по различным признакам:
По удаленности компьютеров:
· Локальные LAN ( Local Area Network) - сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации. Компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи.
· Региональные MAN ( Metropolitan Area Network) - объединяют пользователей области, города, небольших стран. В качестве каналов связи используются телефонные линии. Расстояние между узлами сети составляет от 10 до 1000 км.
· Глобальные WAN ( Wide Area Network) - включают другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры.
Рис.2.11.1. Классификация компьютерных сетей по удаленности компьютеров
По назначению и перечню предоставляемых услуг:
· Общее использование файлов и принтеров - с помощью специальной ЭВМ (файл-сервер, принтер-сервер) организуется доступ пользователей к файлам и принтерам.
· Общее использование баз данных - с помощью специальной ЭВМ (сервер баз данных) организуется доступ пользователей к базе данных.
· Применение технологий Интернет - электронная почта, Всемирная паутина, телеконференции, видеоконференции, передача файлов через Интернет.
По способу организации взаимодействия:
· Одноранговые сети - все компьютеры одноранговой сети равноправны, при этом любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.
· Сети с выделенным сервером (иерархические сети) - при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:
· Необходимость дополнительной ОС для сервера.
· Более высокая сложность установки и модернизации сети.
· Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера
По технологии использования сервера:
· Сети с архитектурой файл-сервер - используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.
· Сети с архитектурой клиент-сервер - между приложением-клиентом и приложением-сервером осуществляется обмен данными. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет контроль над доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные:
· Низкоскоростные сети - до 10 Мбит/с;
· Среднескоростные сети- до 100 Мбит/с;
· Высокоскоростные сети - свыше 100 Мбит/с.
По типу среды передачи сети разделяются:
· Проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные);
· Беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне.
По топологии (как соединены компьютеры между собой):
· Общая шина
· Звезда
· Кольцо
2.11.4 Топология сетей
Топологией сети называется физическую или электрическую конфигурацию кабельной системы и соединений сети. В топологии сетей применяют несколько специализированных терминов:
· узел сети - компьютер, либо коммутирующее устройство сети;
· ветвь сети - путь, соединяющий два смежных узла;
· оконечный узел - узел, расположенный в конце только одной ветви;
· промежуточный узел - узел, расположенный на концах более чем одной ветви;
· смежные узлы - узлы, соединенные, по крайней мере, одним путём, не содержащим никаких других узлов.
Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов. Конфигурация физических связей определяется электрическими соединениями компьютеров между собой и может отличаться от конфигурации логических связей между узлами сети. Логические связи представляют собой маршруты передачи данных между узлами сети, образуются путем соответствующей настройки оборудования.
Существует три основных типа физической топологии локальных вычислительных сетей:
Кольцевая топология предусматривает соединение узлов сети замкнутой кривой, т.е. кабелем передающей среды. В такой сети к каждому узлу присоединены две и только две ветви. Информация по кольцу передаётся от узла к узлу, как правило, в одном направлении. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознаёт и получает только адресованные ему сообщения. В сети с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прервался канал связи между остальными станциями. Преимущество данной топологии - простота управления, недостаток - возможность отказа всей сети при сбое в канале между двумя узлами.
Рис.2.11.2. Кольцевая топология сети
Шинная топология наиболее простая, реализуется с помощью кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Все сигналы, передаваемые любым компьютером в сеть, идут по шине в обоих направлениях ко всем остальным компьютерам.
Рис.2.11.3. Шинная топология сети
Топология звезда использует отдельный кабель для каждого компьютера, проложенный от центрального устройства, называемого хабом (hub) или концентратором. Концентратор транслирует сигналы, поступающие на любой из его портов, на все остальные порты, в результате чего сигналы, посылаемые одним узлом, достигают остальных компьютеров. В такой сети имеется только один промежуточный узел. Сеть на основе «звезды» более устойчива к повреждениям по сравнению сетью на базе шинной архитектуры, так как повреждение кабеля затрагивает непосредственно только тот компьютер, к которому он соединен, а не всю сеть.
Рис.2.11.4. Топология звезда
В то время как небольшие сети, как правило, имеют типовую топологию - звезда, кольцо или общая шина, для крупных сетей характерно наличие произвольных связей между компьютерами. В таких сетях можно выделить отдельные произвольно подсети, имеющие типовую топологию, поэтому их называют сетями со смешанной топологией:
Рис.2.11.5. Сеть со смешанной топологией
Выбор той или иной топологии определяется областью применения сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.
2.11.5. Модель взаимосвязи открытых систем
Основной задачей, решаемой при создании компьютерных сетей, является обеспечение совместимости оборудования по электрическим и механическим характеристикам и обеспечение совместимости информационного обеспечения (программ и данных) по системе кодирования и формату данных. Решение этой задачи относится к области стандартизации. Одним из примеров решения данной задачи является так называемая модель взаимосвязи открытых систем OSI (Model of Open System Interconnections).
Согласно модели OSI архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях (общее число уровней - до семи). Самый верхний уровень - прикладной. На этом уровне пользователь взаимодействует с вычислительной системой. Caмый нижний уровень - физический. Он обеспечивает обмен сигналами между устройствами. Обмен данными в системах связи происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний, затем транспортировки и, наконец, обратным воспроизведением на компьютере клиента в результате перемещения с нижнего уровня на верхний.
Рассмотрим, как в модели OSI происходит обмен данными между пользователями, находящимися на разных континентах.
1. На прикладном уровне с помощью специальных приложений пользователь создает документ (сообщение, рисунок и т. п.).
2. На уровне представления операционная система его компьютера фиксирует, где находятся созданные данные (в оперативной памяти, в файле на жестком диске и т. п.), и обеспечивает взаимодействие со следующим уровнем.
3. На сеансовом уровне компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на «выход в эфир» и передают документ к протоколам транспортного уровня.
4. На транспортном уровне документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети. Например, он может нарезаться на небольшие пакеты стандартного размера.
5. Сетевой уровень определяет маршрут движения данных в сети. Так, например если на транспортном уровне данные были «нарезаны» на пакеты, то на сетевом уровне каждый пакет должен получить адрес, по которому он должен быть доставлен независимо от прочих пакетов.
6. Уровень соединения (Канальный уровень) необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученным с сетевого уровня. Например в компьютере эти функции выполняет сетевая карта или модем.
7. Реальная передача данных происходит на физическом уровне. Здесь нет ни документов, ни пакетов, ни даже байтов — только биты, то есть, элементарные единицы представления данных. Восстановление документа из них произойдет постепенно, при переходе с нижнего на верхний уровень на компьютер клиента.
2.11.6. Сетевое оборудование
Основными компонентами сети являются рабочие станции, серверы, передающие среды (кабели) и сетевое оборудование.
Рабочими станциями называются компьютеры сети, на которых пользователями сети реализуются прикладные задачи.
Серверы сети - это аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Сервером может быть это любой подключенный к сети компьютер, на котором находятся ресурсы, используемые другими устройствами сети. В качестве аппаратной части сервера используется достаточно мощные компьютеры.
Выделяют следующие виды сетевого оборудования:
Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических проводников, из которых внешний имеет вид трубки; кабели на витых парах, образованные двумя переплетёнными друг с другом проводами; оптоволоконные и др.).
Сетевые карты (Сетевые интерфейсные адаптеры) – это контроллеры, подключаемые к материнской плате компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.
Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии "звезда", которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные. Хаб с набором разнотипных портов позволяет объединять сегменты сетей с различными кабельными системами. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.
Для соединения локальных сетей друг с другом используются следующие устройства:
Мосты (Bridge) - устройства сети, которые соединяют два отдельных сегмента, ограниченных своей физической длиной. Мосты также усиливают и конвертируют сигналы для кабеля другого типа. Это позволяет расширить максимальный размер сети.
Мосты передают данные между сетями в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три локальные сети, соединённые двумя мостами. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных, и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.
Шлюзы (Gateway) - программно-аппаратные комплексы, соединяющие разнородные сети или сетевые устройства. Шлюзы позволяет решать проблемы различия протоколов или систем адресации. Шлюз, в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети.
Маршрутизаторы (Router) - стандартные устройства сети, работающие на сетевом уровне и позволяющие переадресовывать и маршрутизировать пакеты из одной сети в другую. Он позволяет, например, расщеплять большие.сообщения на более мелкие порции, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты могут только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета.
Межсетевые экраны (firewall, брандмауэры) - это программный и/или аппаратный барьер между двумя сетями, позволяющий устанавливать только авторизованные межсетевые соединения, реализующий контроль за поступающей в локальную сеть и выходящей из нее информацией, и обеспечивающие защиту локальной сети посредством фильтрации информации. Большинство межсетевых экранов построено на классических моделях разграничения доступа, согласно которым субъекту (пользователю, программе, процессу или сетевому пакету) разрешается или запрещается доступ к какому-либо объекту (файлу или узлу сети) при предъявлении некоторого уникального, присущего только этому субъекту, элемента. В большинстве случаев этим элементом является пароль. Для сетевого пакета таким элементом являются адреса или флаги, находящиеся в заголовке пакета, а также некоторые другие параметры.
2.11.7. Глобальная компьютерная сеть Интернет. Структура и принцип работы
Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая десятки миллионов компьютеров.
Рис.2.11.6. Глобальная компьютерная сеть Интернет
Отличие Интернет от традиционных сетей состоит в том, что она не имеет своего официального владельца. Это добровольная ассоциация различных сетей. Существуют только организации, которые координируют регистрацию новых пользователей в сети. Техническую сторону организации сети контролирует Федеральный сетевой совет (FNC), который 24 октября 1995 года принял определение того, что же мы подразумеваем под термином "Интернет":
Интернет – это глобальная компьютерная система, которая:
· логически взаимосвязана пространством глобальных уникальных адресов (каждый компьютер, подключаемый к сети имеет свой уникальный адрес);
· способна поддерживать коммуникации (обмен информацией);
· обеспечивает работу высокоуровневых сервисов (служб), например, WWW, электронная почта, телеконференции, разговоры в сети и другие.
Структура Интернет напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи. Узлы Интернет, связанные высокоскоростными линиями связи, составляют базис Интернет. Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы, которые соединяют сети с помощью сложных алгоритмов, выбирая маршруты для информационных потоков.
Сервер в сети Интернет - это компьютер, обеспечивающий обслуживание пользователей сети: разделяемый доступ к дискам, файлам, принтеру, системе электронной почты. Обычно сервер - это совокупность аппаратного и программного обеспечения. Компьютер, подключенный к Интернет и используемый для связи с другими компьютерами сети называется хостом.
Сервер предоставляет услуги другим компьютерам, запрашивающим информацию, которые называют клиентами (пользователями, абонентами). Таким образом, работа в Интернет предполагает наличие передатчика информации, приемника и канала связи между ними. Когда мы «входим» в Интернет, наш компьютер выступает в качестве клиента, он запрашивает необходимую нам информацию на выбранном нами сервере.
Основной протокол, по которому работает Интернет, - это протокол TCP/IP, совмещающий протоколы передачи TCP (Transmission Control Protocol) и протокол маршрутизации IP (Internet Protocol).
Перед отправкой в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет- это единица информации, передаваемая между устройствами сети как единое целое. На передающей стороне пакет проходит последовательно через все уровни системы сверху вниз (с прикладного уровня до физического). Затем он передаётся по сетевому кабелю на компьютер – получатель и опять проходит все уровни в обратном порядке. Протокол разбиения передаваемых данных на пакеты получил название TCP. Это протокол транспортного уровня. Он управляет тем, как происходит передача информации.
Каждый пакет содержит адреса отправителя и получателя и порядковый номер пакета в общем потоке данных. Сервер, на который поступает данный пакет, сравнивает свой адрес с адресом получателя, указанным в пакете, и направляет пакет в нужную сторону. Протокол адресации называется IP. Благодаря тому, что каждый пакет содержит все необходимые данные, он может доставляться независимо от других, и довольно часто случается так, что пакеты добираются до места назначения разными путями. А компьютер-получатель затем выбирает из пакетов данные и собирает из них тот файл, который был заказан.
2.11.8. Адресация в сети Интернет
В протоколе TCP/IP каждый компьютер адресуется четырьмя десятичными числами, отделяемыми друг от друга точками. Каждое число может иметь значение от 1 до 255. Адрес компьютера выглядит следующим образом:
19.226.192.108
Такой адрес называется IP-адресом. Этот адрес может быть постоянно закреплен за компьютером или же присваиваться динамически - в тот момент, когда пользователь соединился с провайдером, но в любой момент времени в Интернет не существует двух компьютеров с одинаковыми IP-адресами.
Пользователю неудобно запоминать такие адреса, которые к тому же могут изменяться. Поэтому в Интернет существует Доменная Служба Имен (DNS - Domain Name System), которая позволяет каждый компьютер назвать по имени. В сети существуют миллионы компьютеров, и чтобы имена не повторялись, они разделены по независимым доменам.
Таким образом адрес компьютера выглядит как несколько доменов, разделенных точкой:
… <сегмент 3>.<сегмент 2>.<сегмент 1>
Здесь сегмент 1 – домен 1 уровня, сегмент 2 – домен 2 уровня и т.д.
Домен 1 уровня обычно определяет страну местоположения сервера (ru – Россия; ua – Украина; uk – Великобритания; de – Германия) или вид организации (com – коммерческие организации; edu - научные и учебные организации; gov - правительственные учреждения; org – некоммерческие организации).
Доменное имя - это уникальное имя, которое данный поставщик услуг избрал себе для идентификации. Например, доменное имя www.microsoft.com обозначает компьютер с именем www в домене microsoft.com. Microsoft – это название фирмы, com - это домен коммерческих организаций. Имя компьютера www говорит о том, что на этом компьютере находится WWW-сервис. Это стандартный вид адреса серверов крупных фирм (например, www.intel.com, www.amd.com и т.д.). Имена компьютеров в разных доменах могут повторяться. Кроме того, один компьютер в сети может иметь несколько DNS-имен.
Когда вводится доменное имя, например, www.mrsu.ru, компьютер должен преобразовать его в адрес. Чтобы это сделать, компьютер посылает запрос серверу DNS, начиная с правой части доменного имени и двигаясь влево. Программное обеспечение сервера DNS знает, как связаться с корневым сервером, на котором хранятся адреса серверов имён домена первого уровня (крайней правой части имени, например, ru). Таким образом, сервер запрашивает у корневого сервера адрес компьютера, отвечающего за домен ru. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и запрашивает у него адрес сервера mrsu. После этого от сервера mrsu он получает адрес www компьютера, который и был целью данной прикладной программы.
Для адресации ресурсов в Интернет используются универсальные указатели ресурсов URL(Universal Resource Locator).
URL включает в себя:
· метод доступа к ресурсу, т.е. протокол доступа (http, ftp, telnet и др.);
· сетевой адрес ресурса (имя хост-машины и домена);
· полный путь к файлу на сервере.
В общем виде формат URL выглядит так:
method :// host . domain / path / filename
где method - одно из значений, перечисленных ниже:
http - файл на World Wide Web сервере;
news - группа новостей телеконференции Usenet;
telnet - выход на ресурсы сети Telnet;
ftp – файл на FTP – сервере.
host.domain – доменное имя сервера в сети Интернет;
path – путь к файлу на сервере;
filename – имя файла.
Пример: ссылка скрыта
Префикс т, что далее следует адрес Web-страницы, support.vrn.ru – доменное имя сервера, archive – имя каталога на сервере на сервере, index.php - имя файла.
2.11.9. Службы Интернета
К услугам сети Интернет прибегают сотни миллионов человек. Но сеть Интернет — это лишь средство связи компьютеров и локальных сетей между собой. Для хранения и передачи информации по сети Интернет созданы специальные информационные службы, иногда называемые сервисами Интернет. В простейшем понимании служба - это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, называемым прикладными протоколами. Одна из программ называется сервером, а вторая – клиентом. Разные службы имеют разные прикладные протоколы. Чтобы воспользоваться какой-то из служб Интернета, необходимо установить на компьютере клиентскую программу, способную работать по протоколу данной службы.
Этих служб несколько, наиболее распространенными являются следующие:
· Электронная почта (E-mail) - выполняет функции обычной почты. Такая почта позволяет отправлять и принимать текстовые сообщения, к которым можно «прикреплять» файлы любого формата. Электронная почта работает по протоколам SMTP и POP3. Данные два протокола являются стандартными почтовыми протоколами Интернет, построенными на основе базового протокола TCP/IP. SMTP определяет правила отправки почтовых сообщений по Интернету. Протокол РОР3 является протоколом для получения сообщений. В соответствии с ним почта принимается сервером и накапливается на нем. Программа - почтовый клиент периодически проверяет почту на сервере и загружает сообщения на локальный компьютер. Существует множество клиентских программ для работы с электронной почтой, например, Microsoft Outlook Express (входит в состав стандартных программ ОС Windows), Microsoft Outlook (входит в состав пакета программ MS Office), The Bat!, Eudora Pro и др.
Адрес электронной почты имеет вид: Имя пользователя @ адрес компьютера. Например: drug@ avtograd. ru
Левая часть адреса является именем адресата, правая часть - доменным именем компьютера, на котором хранятся сообщения.
· Телеконференции(UseNet) разработаны как система обмена текстовой информацией между компьютерами. Служба телеконференций похожа на рассылку электронной почты, в ходе которой сообщение отправляется не одному корреспонденту, а помещается на сервер телеконференций, и отправляется на все серверы, с которыми он связан. На каждом сервере сообщение хранится ограниченное время, в течение которого все желающие могут с ним ознакомиться. Для работы со службой телеконференций существуют специальные клиентские программы. Например, почтовый клиент Microsoft Outlook Express позволяет работать также и со службой телеконференций.
В некоторых группах новостей производится предварительный отбор сообщений с точки зрения их соответствия заявленной теме телеконференции. Эту функцию выполняют модераторы. Это могут быть люди или специальные программы, фильтрующие сообщения по ключевым словам.
· Служба передачи файлов (FTP). Назначение FTP - обмен файлами через Интернет. Служба FTP имеет свои серверы, на которых хранятся архивы данных. Необходимость в передаче файлов возникает, например, при приеме файлов программ, при пересылке крупных документов, при передаче архивных файлов. Служба использует протокол FTP (File Transfer Protocol). На компьютере пользователя используется специальное программное обеспечение для приема файлов. В частности, программы – браузеры WWW обладают встроенными средствами для работы по протоколу FTP.
· Терминальный режим ( Telnet). Служба удаленного управления компьютером. Подключившись к удаленному компьютеру по протоколу этой службы, можно управлять работой этого компьютера.
· Служба IRC (Internet Relay Chat) предназначена для прямого общения нескольких клиентов в режиме реального времени. Службу IRC часто называют чатом.
· Служба World Wide Web ( WWW, Всемирная паутина) – это служба поиска и просмотра гипертекстовых документов. Эти документы называются Web-страницами, а совокупность близких по смыслу или тематике и хранящихся вместе Web-страниц называется – Web-сайтом или Web-узлом. На одном Web-сервере может храниться множество Web-сайтов. Web-страницы могут включать в себя текст, рисунки, анимацию, звук, видео, а также активные элементы – небольшие программы, оживляющие страницу, делающие ее интерактивной, то есть изменяющейся в зависимости от действий пользователя. Прикладным протоколом службы WWW является протокол передачи гипертекста http. Для работы со службой WWW необходимо установить на компьютере специальную программу просмотра Web-документов, называемую WWW-браузером. Это прикладная программа, которая получает затребованные документы, интерпретирует данные и отображает содержание документов на экране. С операционной системой Windows 98 и выше поставляется встроенный браузер Internet Explorer.
2.11.10. WWW (World Wide Web) и HTML
Главной и первоначальной идеей этой службы является идея гипертекста. Эту идею выдвинул Тим Бернерс Ли в 1989 году в качестве новой основы доступа к информации. Гипертекст – это формат документа, который кроме текста, может содержать ссылки на другие гипертекстовые документы, рисунки, музыку и файлы. Гиперссылки - это ссылки, позволяющие переходить от одной Web-страницы к другой щелчком мыши. Гипертекстовая связь между множеством документов, хранящихся на физических серверах Интернета, является основой существования логического пространства WWW. Такая связь не могла бы существовать, если бы каждый документ в этом пространстве не обладал своим уникальным адресом. Если путь к конкретной странице не указан, подразумевается начальная страница сайта или Web-сервера.
Например, адрес компьютера, на котором расположен WWW-сервер поисковой системы Rambler, имеет вид: ссылка скрыта . По этому адресу в программах просмотра загружается стартовая страница системы Rambler, а Web-страница, описывающая поисковый язык системы, имеет URL ссылка скрыта
HTML (Hyper Text Markup Language) – это формат гипертекстовых документов, использующихся в WWW для предоставления информации. Формат этот не описывает то, как документ должен выглядеть, а его структуру и связи. Внешний вид документа на экране пользователя определяется программой - браузером. Имена файлов в формате HTML обычно имеют расширение htm, html. Теги – это команды языка html. От остального текста они отделяются треугольными скобками. Например,
,
. Часто теги ставятся парами для определения начала и окончания области кода HTML, на которую они действуют. Например,
- открывающий тег,
- закрывающий тег. Теги определяют, какие параметры имеет текст в области их действия, размер, начертание шрифта, выравнивание, цвет, расположение объектов в документе и т.д.
2.11.11. Поиск информации в Интернет
Поисковая система – это комплекс программ и мощных компьютеров, автоматически просматривающих ресурсы Интернет, и индексирующих их содержание. Поисковые системы могут отличаться по эффективности поиска, по языку поиска (русский, английский и др.) и по некоторым другим возможностям. Например, одни поисковые системы находят информацию только в виде Web-страниц, другие могут просматривать и группы новостей, и файловые серверы. Результатом поиска являются гиперссылки на документы, содержащие требуемую информацию.
Наиболее известны следующие системы для поиска информации в международных информационных ресурсах:
Alta Vista (ista.com/);
Google (e.com/);
Yahoo (.com/);
Для поиска информации в российских информационных ресурсах:
Яндекс (x.ru/).
Рамблер (er.ru/);
Апорт (.ru/).
Для поиска информации в Интернет с использованием поисковой системы необходимо перейти на ее WEB - страницу, набрав электронный адрес или воспользоваться гипертекстовой ссылкой на эту систему.
Поисковые системы могут быть 2-х типов: универсальные и специализированные. Наиболее популярные современные поисковые системы сочетают в себе оба типа.
В универсальных системах используется обычный принцип поиска в документах - по ключевым словам. Ключевым словом (Keyword) документа называется отдельное слово или словосочетание, которое отражает содержание данного документа. Для поиска документов по ключевому слову надо ввести это слово в поле для ввода запроса и нажать кнопку “Search” (или “Поиск” в русских системах), расположенную рядом с полем ввода.
Поисковые системы обычно состоят из трех компонентов:
· поисковый робот (агент, паук или кроулер), который перемещается по сети и собирает информацию;
· база данных, которая содержит всю информацию, собираемую роботом;
· поисковый механизм, который используется как интерфейс для взаимодействия с базой данных.
Поисковые роботы - это специальные программы, которые занимаются поиском страниц в сети, извлекают гипертекстовые ссылки на этих страницах и автоматически индексируют информацию, которую они находят для построения базы данных.
При запросе к поисковой системе база данных отыскивает предмет запроса, основанный на информации, указанной в заполненной форме поиска, и выводит список ссылок на документы, соответствующих запросу.
Специализированные справочные службы (каталоги) - это тематические каталоги, в которых собраны структурированные сведения об адресах серверов по той или иной тематике. Ссылки в такие каталоги заносятся не автоматически, а с помощью администраторов.
2.11.12. Подключение к сети Интернет
Подключением к сети Интернет называют соединение компьютера с сервером провайдера, который постоянно подключен к Интернет. Способов подключения к оборудованию провайдера достаточно много, это подключение по коммутируемой телефонной линии, по выделенной линии, по цифровой телефонной связи, по сети кабельного телевидения, по спутниковым каналам, по радиоканалу.
Рис.2.11.7. Общая схема работы интернет сервис провайдера.
Наиболее доступным и часто используемым способом подключения к сети Интернет является подключение по обычной коммутируемой телефонной линии (dial-up). Для подключения к сети Интернет необходимы следующие основные составляющие:
1. Персональный компьютер.
2. Модем. Модем является устройством, обеспечивающим преобразование цифровой информации компьютера в сигналы, передаваемые по телефонной линии, и обратно. Его название
произошло от основных функций - модулирование (modulation) - преобразование сигнала при передаче и демодулирование (demodulation) - обратное преобразование при приеме.
Рис.2.11.8. Внутренний модем
Рис.2.11.9. Внешний модем
3. Настроенное программное обеспечение . Для подключения необходимы специальные программы, позволяющие набирать телефонный номер с помощью компьютера и осуществлять непосредственное подключение к сети Интернет (такие программы встроены в современные операционные системы).
Для установления связи компьютера с Интернет через модем требуется также пакет программ, называемый драйвером TCP/IP, для ОС Windows – это драйвер Winsock (Windows Sockets). Для его использования необходимо установить и настроить программу удаленного доступа к сети (Dial-Up Networking). Для просмотра Web-страниц необходимо также наличие программы – браузера.
4. Линия связи . Обычно это аналоговая телефонная линия или линия связи ISDN (Integrated Services Digital Network), которая устанавливает цифровое соединение между персональным компьютером и провайдером. Линия ISDN может передавать информацию без предварительного преобразования в аналоговую форму с помощью модема, что увеличивает скорость обмена. Линия связи называется выделенной, если она круглосуточно соединяет провайдера и абонента для подключения к сети Интернет или коммутируемой, если она связывает с Интернет только во время сеанса связи.
5. Провайдер(ISP -Internet Service Provider) – это поставщик услуг Интернет, организация, которая предоставляет возможность подключения к сети Интернет. Он предоставляет необходимое программное обеспечение, адрес электронной почты и доступ к другим возможностям Интернет. Услуги доступа к Интернет, как правило, являются платными. Существуют различные варианты оплаты. Обычно при подключении через модем предлагаются следующие тарифы:
- почасовой, т.е. за время подключения к сети Интернет;
- за объем трафика (трафик- это объем информации, передаваемой по сети);
- за определенный период (сутки, месяц) без подсчета фактического времени подключения и трафика;
- за поддержание почтового ящика.
2.11.13. Вопросы информационной безопасности
Информационной безопасностью называют меры по защите информации от неавторизованного (несанкционированного) доступа, разрушения, модификации, раскрытия и задержек в доступе.
Информационная безопасность включает в себя меры по защите процессов создания данных, их ввода, обработки и вывода. Цель информационной безопасности - обезопасить ценности системы, защитить и гарантировать точность и целостность информации и минимизировать разрушения, которые могут иметь место, если информация будет модифицирована или разрушена.
К настоящему времени разработано много различных средств, методов, мер и мероприятий, предназначенных для защиты информации, накапливаемой, хранимой и обрабатываемой в автоматизированных системах.
Сюда входят:
· аппаратные и программные средства,
· криптографическое закрытие информации,
· физические меры,
· организованные мероприятия,
· законодательные меры.
Все эти средства защиты можно разделить на две группы технические и нетехнические. К техническим средствам относятся аппаратные и программные средства и криптографическое закрытие информации, а к нетехническим - остальные перечисленные выше.
Защита информации от компьютерных вирусов
Защита информации от компьютерных вирусов за последнее время приобрела особую актуальность.
В настоящее время компьютерные вирусы получили очень широкое распространение, и антивирусная борьба доставляет рядовому пользователю большую «головную боль». Поэтому важно понимать способы распространения и характер проявления вирусов, а главное, научиться применять антивирусные программы для эффективной борьбы с вирусами.
Компьютерный вирус представляет собой самовоспроизводящуюся программу, которая способна внедрять свои копии в файлы, системные области, вычислительные сети и т, д. и приводить к нарушению нормального функционирования компьютера. Вирусы классифицируются по следующим признакам:
· по среде обитания;
· способу заражения среды обитания;
· способу активации;
· деструктивным возможностям;
· особенностям алгоритма.
По среде обитания вирусы разделяют на:
· файловые;
· загрузочные;
· сетевые.
Классификация антивирусных программ
Антивирусными называются программы, предназначенные для защиты данных от разрушения, обнаружения и удаления компьютерных вирусов.
Различают следующие разновидности антивирусных программ:
· фильтры или сторожа;
· детекторы;
· доктора или фаги;
· ревизоры;
· иммунизаторы или вакцины.
Защита информации в Интернете
Принципы защиты информации в Интернете опираются на определение информации. Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Если в ходе коммуникационного процесса данные передаются через открытые системы (Интернет относится именно к таковым), то исключить доступ к ним посторонних лиц невозможно теоретически. Поэтому системы защиты сосредоточены на втором компоненте информации - на методах. Их принцип действия основан на том, чтобы исключить или затруднить возможность адекватного метода для преобразования данных в информацию. Одним из приемов такой защиты является шифрование данных.
2.11.14. Вопросы для самоконтроля
1. Что такое компьютерная сеть?
2. По каким признакам принято классифицировать компьютерные сети.
3. Какие сети называются локальными?
4. Назовите основные типы физической топологии вычислительных сетей.
5. Перечислите основные компоненты компьютерной сети.
6. Что такое маршрутизатор?
7. Что такое глобальная сеть?
8. Назовите и охарактеризуйте базовые протоколы сети Интернет.
9. Охарактеризуйте основные понятия Интернет: сайт, провайдер, хост, сервер?
10. Какова структура IP-адреса?
11. Для чего существует служба имен доменов (DNS)?
12. Перечислите службы Интернета.
13. Назовите прикладные протоколы, на которых основана работа электронной почты.
14. Какова структура адреса электронной почты?
15. Что такое WWW?
16. Какие функции выполняет программа-браузер?
17. Что такое гипертекст?
18. Для чего используются гиперссылки?
19. Какие Вы знаете поисковые системы?
20. Каково назначение языка HTML?