Учебно-методическое пособие Барнаул-2004 удк печатается по решению Ученого совета Барнаульского государственного педагогического университета

Вид материала

Содержание

Часть 4. Интернет-браузер Введение
Локальные, региональные и глобальные вычислительные сети
Взаимодействие компьютеров в сети
Модемы: базовые понятия
Коммуникационное программное обеспечение.
Протокол TCP/IP

Подобный материал:

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 22

Часть 4. Интернет-браузер

Введение

Одной из основных составляющих и определяющих прогресса человеческого общества является уровень его коммуникабельности. Развитие технических средств связи способствовало прогрессу коммуникабельности. Современная коммуникабельность общества все более принимает компьютерный вид, основу которого составляет компьютерная телекоммуникация.

В рамках компьютерной телекоммуникации пользователь ЭВМ получает возможность: организовать электронную почту, получать доступ к удаленным базам данных/ базам знаний, разделять вычислительные ресурсы в рамках ЛВС и/или глобальных вычислительных сетей (ГВС), участвовать в теледискуссиях и многое другое.

Работа с различными телекоммуникационными технологиями связана с рядом основных определений:

Мультимедиа-технологии связаны с процессом создания мультимедиа-продуктов, то есть электронных книг, мультимедиа-энциклопедий, компьютерных фильмов, баз данных и т.д. Характерной особенностью этих продуктов является объединение текстовой, графической, аудио-, видеоинформации, анимации. В отличие от обычных программных средств в мультимедиа-продуктах на первый план выходит непосредственно сама информация, объем которой может составлять порядка сотен мегабайт.

Технологии мультимедиа не только превратили компьютер в полноценного собеседника, но и позволили учащимся, не выходя из учебного класса (дома), присутствовать на лекциях выдающихся ученых и педагогов, стать свидетелями исторических событий прошлого и настоящего, посетить известные музеи и культурные центры мира, удаленные и интересные места планеты.

Мультимедиа-технологии положили начало “электронной книге” новому типу книги, “живые” и озвученные страницы которой отображаются на экране дисплея. Одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений технологии электронной книги является создание энциклопедических изданий электронных энциклопедий.

Гипермедиа-технологии являются развитием гипертекстовых технологий, представляющих удобные возможности работы с текстами за счет выделения в них ключевых объектов (слов, фраз, изображений) и организации перекрестных ссылок между ними. Практически все современные информационно-справочные системы реализуются в технологии гипертекста. Гипермедиа-продукты учебного назначения позволяют учащимся работать с большим объемом материала, представленного не только в текстовом виде, и не только читать, но и слушать, смотреть, отбирать материалы, делать выписки, готовить необходимые рефераты.

Гипермедиа-технологии обеспечили скачок в развитии геоинформационных систем (ГИС), которые все чаще используются в образовательных целях и позволяют комплексно представлять информацию о любых сложных системах (географических, геологических, экологических, экономических и других).

Локальные, региональные и глобальные вычислительные сети

Типы вычислительных сетей.

В зависимости от того, на каком расстоянии друг от друга находятся компьютеры, объединенные в сеть, различают локальные, региональные и глобальные вычислительные сети. В то время как локальная вычислительная сеть (ЛВС) объединяет, как правило, компьютеры, находящиеся в одном или соседних помещениях, в пределах одного или соседних зданий на расстояниях, не превышающих одного-двух километров, региональная - связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга в пределах города, района или области, то глобальная сеть - это сеть, в которой объединены компьютеры, расположенные в различных странах или на различных континентах земного шара (примером может служить сеть Интернет).

В свою очередь информационно-вычислительные сети могут быть подразделены на ряд типов, в зависимости от их назначения:

сети передачи данных общего назначения (Public-сети), предоставляющие пользователям базовые услуги (доступ к доскам объявлений, разнообразным справочным службам (горсправка, справочные аэрофлота и железных дорог, различных муниципальных служб), электронную почту, пересылку файлов, телеконференции, а также возможность выхода в другие сети);

информационные центры широкого использования, содержащие различные базы данных, доступ к которым возможен на коммерческой основе;

региональные сети передачи данных (на уровне областей или краев), которые являются подсетями федеральной сети общего пользования, но предназначены для обмена региональной информацией, объем которой достигает 70% от общего объема циркулирующей в региональной сети информации;

информационные системы ограниченного доступа, например, банковские (ориентированные на обслуживание клиентов, кредитных карточек и др.), биржевые, другие подобные системы;

частные сети, например, телекоммуникационная система крупного банка, предназначенная для внутрибанковского обмена информацией между центральным офисом банка и его отделениями в пределах одного города, а также между центральным офисом и филиалами банка в других городах, регионах или даже других странах.

Сети трех последних типов относятся к так называемым корпоративным сетям, в которых услуги предоставляются только пользователям, входящим в состав некоторой замкнутой группы (корпорации).

Взаимодействие компьютеров в сети

Вычислительные сети, в зависимости от способов взаимодействия компьютеров в них, можно разделить на две группы - централизованные и одноранговые.

Централизованные сети строятся на основе архитектуры клиент-сервер, которая предполагает выделение в сети так называемых серверов и клиентов. К клиентам относятся рабочие станции (компьютеры) сети, которые не имеют непосредственных контактов друг с другом и могут общаться между собой только через сервер: следовательно, одна станция не может использовать файл, находящийся на другой станции: для этого файл должен находиться на файл-сервере. Все локальные ресурсы рабочих станций так и остаются локальными и, следовательно, не могут быть использованы никакой другой рабочей станцией.

Серверы управляют подключенными к ним общими разделяемыми ресурсами сети. Различают:

файл-серверы, служащие для управления передачей, файлов и позволяющие пересылать информацию большого объема, (не обязательно текстовую, но и графическую);

серверы печати (или принт-серверы), служащие для включения в состав сети принтера, доступного для использования пользователям со всех рабочих станций сети;

коммуникационные (связные) серверы, предназначенные для правления и установления связи между компьютерами в сети;

почтовые серверы в системе электронной почты, служащие для пересылки и приема электронных писем;

архивные серверы, предназначенные для архивирования данных и резервного копирования информации в больших многосерверных сетях;

факс-серверы, используемые для отправления пользователями факсимильных сообщений с рабочих станции, для приема и последующей рассылки сообщении в личные боксы пользователей и др.

В качестве сервера может быть использован либо обычный персональный компьютер, или же это может быть специализированное устройство, реализующее одну из указанных функций управления. В этом последнем случае специализированный сервер по своему внешнему виду может отличаться от обычного персонального компьютера и в зависимости от назначения иметь различные габариты - от бытового видеомагнитофона до видеокассеты (при этом в его состав, как правило, не входят ни монитор, ни клавиатура).

С точки зрения пользователей архитектура клиент-сервер предоставляет им быстрый и простой доступ с локальной рабочей станции к информации и функциям, содержащимся где-то в сети. Среди других достоинств, важных для пользователя, можно отметить: повышение производительности, возможность свободного выбора необходимого программного обеспечения, простоту в использовании инструментальных средств.

Одноранговые ЛВС основаны на равноправной (peer-to-peer) модели взаимодействия компьютеров. В такой сети каждый компьютер может выступать, смотря по обстоятельствам, и как рабочая станция, и как сервер, предоставляющий возможность доступа другим коллегам ("peer" - коллега) к своим ресурсам: накопителям на жестких или гибких дисках, принтеру, модему и др. В одноранговой сети рабочие станции могут напрямую связываться друг с другом (в отличие от централизованной структуры сети) и совместно использовать те ресурсы (файлы, принтеры, накопители и др.), которые на данном конкретном компьютере определены как разделяемые. Сети подобного типа недороги, поскольку не требуют приобретения дорогостоящего выделенного сервера, просты в эксплуатации и могут быть рекомендованы для малочисленных групп пользователей, которым не требуются большие вычислительные ресурсы.

Для организации работы вычислительной сети служат сетевые операционные системы (ОС). При выборе сетевой ОС принимают во внимание несколько факторов: требования к производительности сети, надежности и степени ее информационной безопасности, требуемые ресурсы памяти; функциональная мощность; простота эксплуатации, возможности к объединению с другими сетями; цена. Наиболее популярными сетевыми ОС являются:

NetWare фирмы Novell, используемые в средних по размеру сетях, объединяющих от 20 до 100 находящихся в пределах одного здания пользователей, которым требуется малое время отклика системы и ее высокая отказоустойчивость;
Windows NT фирмы Microsoft, являющаяся сетевой ОС с графическим интерфейсом и также (как и NetWare) поддерживающая архитектуру клиент-сервер;
универсальная операционная система UNIX эффективна при создании средних и больших сетей с несколькими десятками и сотнями пользователей и высокими требованиями к производительности, отказоустойчивости, прозрачности сети и возможностям межсетевого взаимодействия.

Модемы: базовые понятия

Для передачи цифрового сигнала от компьютера по телефонной линии связи служит модем, переводящий цифровой сигнал в аналоговый, а также выполняющий и обратную процедуру - переводит закодированный аналоговый сигнал в цифровой. Слово "модем" получено сокращением двух других: МОдулятор/ ДЕМодулятор. Модем образует мостик между выдаваемым компьютером цифровым кодом и аналоговым сигналом, уходящим в телефонную линию.

При передаче данных модем принимает поступающие из компьютера данные (в виде последовательности нулей и единиц) и разделяет их на команды и информацию, которую необходимо передать в линию. Затем принятые команды выполняются, а данные, подлежащие передаче, преобразуются в аналоговый сигнал с помощью модулятора, входящего в состав модема (этот аналоговый сигнал можно слышать через встроенный громкоговоритель модема как непрерывный шум). Модем передает в линию аналоговый сигнал двумя различными частотами, причем единицы - в виде сигналов с большей частотой, а нули - в виде сигнала с меньшей частотой. Другой модем, находящийся на приемном конце линии, "слушает" аналоговый сигнал и, получив его, выполняет функцию демодуляции, преобразуя обратно в цифровой код и направляя в принимающий компьютер; таким образом, связь между компьютерами реализована.

Основной характеристикой модема является скорость передачи данных: она измеряется количеством бит информации, передаваемой им за одну секунду; она может составлять 1200/2400/4800/9600/19200/28800 бит/с (и выше в новейших разработках).

Для управления работой модема служит специальный протокол, содержащий некоторый набор правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией.

Коммуникационное программное обеспечение.

Коммуникационное программное обеспечение включает программы, реализующие протоколы обмена данными, например, протокол TCP/IP, используемый в сети Internet. Протокол передачи данных - это набор правил, которых должны придерживаться передающая и принимающая стороны для обмена данными.

Протокол TCP/IP - это средство для обмена информацией между компьютерами, объединенными в сеть.

При этом не имеет значения, составляют ли они часть одной и той же сети или же подключены к разным сетям. Не играет роли и то, что один из них может быть, например, суперкомпьютером Cray, а другой - персональным компьютером Macintosh; другими словами, TCP/IP - это стандарт, не зависящий от платформы (т.е. от специфики аппаратных средств и программного обеспечения).

TCP/IP - это аббревиатура термина "Transmission Control Protocol/Internet Ргоtосоl" (Протокол управления Передачей/Протокол Internet). В терминологии вычислительных систем протокол - это заранее согласованный стандарт, который позволяет двум компьютерам обмениваться данными. Фактически TCP/IP - не один протокол, а комплект протоколов, среди которых TCP и IP - два основных. Причина, по которой TCP/IP столь важен сегодня, заключается в том, что он позволяет самостоятельным сетям подключаться к Internet или объединяться для создания частных интрасетей (Intranet), имеющих постоянный доступ к Internet. В TCP/IP используется многоуровневая архитектура (в соответствии с 7-уровневой моделью ISO/OSI), которая четко описывает, за что отвечает каждый отдельный протокол.

TCP - это протокол высокого уровня, который позволяет прикладным программам, запущенным на различных главных (HOST) компьютерах сети, обмениваться потоками данных (в виде цепочек байтов, называемых TCP-сегментами). IP - низкоуровневый протокол, который направляет пакеты данных по отдельным сетям, связанным вместе с помощью маршрутизаторов для формирования интрасети или для подключения к Internet. Данные передаются по сети в форме пакетов, называемых IР-датаграммами (IP datagrams). Кроме того, в комплект протоколов TCP/IP входят: протокол определения адресов (ARP - Adress Resolution Protocol), протокол передачи данных FTP (File Transfer Protocol), протокол пользовательских датаграмм UDP (User Datagram Protocol) и ряд других, менее заметных, но в равной степени важных.

Blog