Компьютерные сети
Компьютерная сеть
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместной работы на принтерах и других периферийных устройствах, и даже одновременной обработки документов.
Классификация компьютерных сетей
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по группе признаков:
- Территориальная распространенность;
- Ведомственная принадлежность;
- Скорость передачи информации;
- Тип среды передачи
Классификация компьютерных сетей
По территориальной распространенности
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Региональные
Локальные
Глобальные
объединяющие множества
объединяющие
покрывающие
сетей, обеспечивающих
компьютеры в пределах
относительно
небольшую территорию.
распространение
одного региона
информационных потоков
(города, страны, континента).
по всей планете.
Классификация компьютерных сетей
По принадлежности
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Ведомственные
Государственные
принадлежат одной
используемые в
организации и располагаются
государственных структурах
на ее территории
Корпоративные компьютерные сети
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети . Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (например, сеть корпорации Microsoft, MSN).
Классификация компьютерных сетей
По скорости передачи информации
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
Низкоскоростные
Среднескоростные
Высокоскоростные
(до 10 Мбит/с)
(до 100 Мбит/с)
(от 100 Мбит/с
Классификация компьютерных сетей
По типу среды передачи
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ
коаксиальные
оптоволоконные
на витой паре
по радиоканалам
в инфракрасном диапазоне
Кабели локальных сетей
- витая пара
скорость передачи информации 100 Мбит/сек;
Внешний проводник
Внутренний проводник
Защитное покрытие
Изоляция
- коаксиальный кабель
скорость передачи информации 10 Мбит/сек;
- оптоволоконный кабель
скорость передачи информации более 100 Мбит/cек.
9
Разъёмы для кабелей
витой пары
коаксиального кабеля
оптоволокна
Локальная сеть
Локальная сеть
Локальная сеть объединяет компьютеры, установленные в одном помещении (например, компьютерный класс, состоящий из 8—15 компьютеров) или в одном здании (например, в здании могут быть объединены в локальную сеть несколько десятков компьютеров, установленных в различных предметных кабинетах).
Аппаратное обеспечение
Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату ( сетевой адаптер ).
Между собой компьютеры (сетевые адаптеры) соединяются с помощью кабелей , по которым происходит передача данных через специальное устройство концентратор (или хаб).
Подключение при помощи Wi-Fi
Компьютеры могут подключаться к сети с использованием беспроводной технологии Wi-Fi.
Топология сети
Топология сети - общая схема соединения компьютеров в локальные сети
- Топология типа Ши́на , представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции.
- Звезда́ — базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор).
- Кольцо́ — базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть.
- Ячеистая топология — соединяет каждую рабочую станцию сети со всеми другими рабочими станциями этой же сети.
9
Преимущества и недостатки сетей топологии шина:
Преимущества сетей шинной топологии:
- отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;
- сеть легко настраивается;
- устойчивость к неисправностям отдельных узлов. Недостатки сетей шинной топологии:
- разрыв кабеля влияет на работу всей сети;
- ограничение по длине кабеля и количеству рабочих станций;
- трудно определить неполадки
Преимущества и недостатки сетей топологии звезда:
Преимущества:
- легко подключить новый ПК;
- имеется возможность централизованного управления;
- сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.
Недостатки:
- отказ хаба влияет на работу всей сети;
- большой расход кабеля;
Преимущества и недостатки сетей топологии «кольцо»
Такую сеть очень легко создать и настроить.
Основной недостаток - повреждение линии в одном месте или отказ компьютера приводит к отказу всей сети. В основном топология “кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности.
Преимущества и недостатки «ячеистой » топологии
Достоинства топологии:
– высокая отказоустойчивость;
– повышенная пропускная способность;
– высокий уровень безопасности, т.к. поток информации идет от компьютера-отправителя к получателю напрямую.
Недостатки топологии:
– сложность настройки;
– избыточный расход кабеля;
Глобальная сеть
Глобальная компьютерная сеть Интернет
В 1969 году в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети.
Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project ("Проект объединения сетей"). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США.
Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую "сеть сетей" теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание - Интернет ).
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающая в себя десятки миллионов компьютеров.
Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети.
К серверам Интернета сотни миллионов пользователей сети.
Сложить некоторое представление об Интернете, возможно, поможет изображение), отображающее только небольшую часть взаимосвязанных компьютеров во всемирной сети. Пусть и схематично, но достаточно наглядно на нем изображена структура Интернета.
Как работает сеть Интернет?
Все компьютеры в сети Интернет грубо можно поделить на две группы – серверы и клиенты.
Серверы - это мощные, надежные компьютеры, работающие круглосуточно. Они постоянно подключены Интернету, способны хранить и пересылать информацию по запросу других компьютеров, отвечая при этом на десятки и сотни запросов одновременно.
Клиенты - это те персональные компьютеры пользователей Интернета, на которых можно составлять и посылать запросы к серверам, получать и отображать информацию. Часто такой компьютер не соединен с Интернетом постоянно, а подключается по мере необходимости.
Для подключения к Интернету мы обращаемся к услугам специальных организаций - провайдеров услуг Интернета.
Интернет-провайдер – это организация, предоставляющая доступ к сети Интернет через свой Интернет-сервер.
Компьютеры пользователей (клиенты) соединяются с сервером провайдера по телефонным линиям, выделенному каналу или беспроводной сети. В свою очередь, серверы провайдера соединены с Интернетом постоянными высокоскоростными линиями связи.
На компьютерах пользователей Интернет стоит соответствующее программное обеспечение, например браузер, которое, составляет и посылает запрос серверу, затем получает и отображает информацию на экране монитора. На сервере, в свою очередь, установлено свое программное обеспечение, которое хранит информацию и отвечает на запросы программного обеспечения клиента.
Но различные пользователи имеют разные типы компьютеров, в которых установлены различные операционные системы (Windows, Vista и пр.), разные браузеры (Opera, Internet Explorer, Mozilla Firefox). На различных серверах, также установлены различные типы компьютеров и различное серверное программное обеспечение. Для того, чтобы программы, написанные разными авторами для разного типа компьютеров, с разными операционными системами, могли корректно взаимодействовать между собой, были придуманы специальные правила – Протоколы , которые помогают компьютерам обмениваться информацией.
Адресация в Интернет
Иван решил пообщаться с американцем Билом. Для этого Ивану необходимо знать английский язык. И не просто знать английские слова, но и уметь расставить их в нужном порядке, в соответствии с правилами (протоколами), только тогда Бил сможет понять Ваню.
Осталось, только выяснить, а как же Ваня найдет Била, чтобы пообщаться с ним? Элементарно – Ваня знает номер сотового телефона Била.
По такому же принципу находят друг друга миллионы компьютеров в Интернете. Каждый компьютер, подключенный к сети Интернет, имеет свой уникальный IP – адрес (Internet Protocol Address), который представляет собой последовательность четырех чисел, разделенных точками, например 195.5.46.34. Каждое число может лежать в диапазоне от 0 до 255. IP-адрес для компьютера, как для нас номер сотового телефона. По нему можно найти компьютер в любом уголке мира.
Чтобы найти какой-либо сайт во всемирной паутине, надо знать IP-адрес , того сервера, где размещен сайт. Если для компьютера, запомнить несколько десятков IP-адресов в виде набора цифр, не составит труда, то человеку это сделать гораздо сложнее.
Для облегчения работы была придумана Система доменных имен (DNS – Domain Name System). Эта альтернативная система адресации, более понятна человеку, т.к. компьютерам присваивается не только IP-адрес, но и символьное имя или доменное имя . Доменное имя состоит из цепочки символов, разделенных между собой точкой.
Существуют два равноценных формата адресов, которые различаются лишь по своей форме:
IP - адрес и DNS - адрес .
IP-адрес состоит из четырех блоков цифр, разделенных точками. Он может иметь такой вид:
84.42.63.1
192.16.3.11
DNS - адрес включает более удобные для пользователя буквенные сокращения, которые также разделяются точками на отдельные информационные блоки (домены). Например:
www.klyaksa.net
www.yandex.ru
Работа всех компьютеров построена на цифровых адресах, поэтому для обеспечения связи между человеком и машиной была создана служба DNS-серверов .
DNS-сервер - программа, осуществляющая преобразование доменного адреса в цифровой IP-адрес и наоборот.
Каждый раз, при наборе доменного имени в браузере, служба DNS вычисляет, какому IP-адресу соответствует это имя и какой именно ресурс нужно вам предоставить.
Как адресная книга в телефоне. Каждый номер записан под уникальным именем, так как физически невозможно запомнить все номера. Находим нужное нам имя, а телефон сам разбирается, какой номер набирать, так же как DNS-сервер .
Как находятся и передаются
необходимые документы
на сайтах?
World Wide Web
Служба World Wide Web (сокращенно WWW или Web), еще называют Всемирной паутиной )предназначена для доступа к электронным документам особого рода, которые называются Web-документами или, упрощенно, Web-страницами . Web-страница — это электронный документ, в котором кроме текста содержатся специальные команды форматирования, а также встроенные объекты (рисунки, аудио- и видеоклипы и др.).
Просматривают Web-страницы с помощью специальных программ, называемых браузерами (IE, Opera, Chrome и т.д.) , так что браузер — это не просто клиент WWW, служащий для взаимодействия с удаленными Web-серверами, это еще и средство просмотра Web-документов.
Браузер должен знать точное местонахождение необходимого документа .
Каждый файл в Интернете имеет свой уникальный адрес –
URL ( Uniform Resource Locator ) .
Кроме адреса компьютера в URL содержится указание о протоколе, по которому нужно обращаться к файлу, какую программу на сервере запустить и к какому конкретному файлу следует обратиться.
Типичный адрес URL состоит из трех основных элементов:
Протокол + Доменное имя + Путь/Файл .
Унифицированный указатель ресурса URL
URL http://nic.ru/dns/service/dns-service.html
http – это протокол, он определяет совокупность правил, по которым происходит взаимодействие между клиентом и сервером. Протокол, принятый в WWW для передачи гипертекста , называется HyperText Transfer Protocol , сокращенно - HTTP .
Далее идет доменное имя сервера, к которому вы обращаетесь за информацией, в нашем случае это nic.ru . Где .ru – домен верхнего уровня (административный или географический) , nic.ru – домен второго уровня (имя организации ). Между доменом и протоколом ставится разделитель :// .
/dns/service/dns-service.html – путь до нужного нам файла dns-service.html, который находится в папке service , которая в свою очередь вложена в папку dns .
Гипертекст - это текст, в котором содержаться ссылки на другие документы. Это дает возможность при просмотре некоторого документа легко и быстро переходить к другой связанной с ним по смыслу информации, которая может быть текстом, изображением, звуковым файлом или иметь любой другой вид, принятый в WWW. При этом связанные ссылками документы могут быть разбросаны по всему земному шару.
Домены административные
gov - правительственное учреждение или организация
edu – образовательная организация
mil - военное учреждение
com - коммерческая организация
net - сетевая организация
org - организация, которая не относится не к одной из выше перечисленных
Домены географические
at - Австрия
au - Австралия
ca - Канада
ch - Швейцария
de - Германия
dk - Дания
es - Испания
fi - Финляндия
fr - Франция
it - Италия
jp - Япония
nl - Нидерланды
no - Норвегия
nz - Новая Зеландия
.ru .рф - Россия
se - Швеция
uk - Украина
za - Южная Африка
Основные сервисы сети Интернет