Лекция: Построение сети
Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов.
Компьютеры могут соединяться между собой, используя различные среды доступа: медные проводники (витая пара), оптические проводники (оптические кабели) и через радиоканал (беспроводные технологии). Проводные, оптические связи устанавливаются через Ethernet, беспроводные — через Wi-Fi, Bluetooth, GPRS и прочие средства. Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь связь с другими локальными сетями через шлюзы, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней.
Чаще всего локальные сети построены на технологиях Ethernet или Wi-Fi. Следует отметить, что ранее использовались протоколы Frame Relay, Token ring, которые на сегодняшний день встречаются всё реже, их можно увидеть лишь в специализированных лабораториях, учебных заведениях и службах. Для построения простой локальной сети используютсямаршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны.
Маршрутизация в локальных сетях используется примитивная, если она вообще необходима. Чаще всего это статическая либо динамическая маршрутизация (основанная на протоколе RIP).
Иногда в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием.
Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.
Технологии локальных сетей реализуют, как правило, функции только двух нижних уровней модели OSI — физического и канального. Функциональности этих уровней достаточно для доставки кадров в пределах стандартных топологий, которые поддерживают LAN: звезда (общая шина), кольцо и дерево. Однако из этого не следует, что компьютеры, связанные в локальную сеть, не поддерживают протоколы уровней, расположенных выше канального. Эти протоколы также устанавливаются и работают на узлах локальной сети, но выполняемые ими функции не относятся к технологии LAN.
Топология — это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (то есть компьютеров) друг с другом. Чаще всего встречаются три способа объединения компьютеров в локальную сеть: «звезда», «общая шина» и «кольцо».
Соединение типа «звезда». Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда», при этом конфигурация сети получается разветвленной.
Достоинства: При соединении типа «звезда» легко искать неисправность в сети.
Недостатки: Соединение не всегда надежно, поскольку выход из строя центрального узла может привести к остановке сети.
Соединение «общая шина». Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю; этот кабель используется совместно всеми рабочими станциями по очереди. При таком типе соединения все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.
Достоинства: в топологии «общая шина» выход из строя отдельных компьютеров не приводит всю сеть к остановке.
Недостатки: несколько труднее найти неисправность в кабеле и при обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.
Соединение типа «кольцо». Данные передаются от одного компьютера к другому; при этом если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передает их дальше (по кольцу).
Достоинства: балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.
Недостатки: физические ограничения на общую протяженность сети.
От схемы зависит состав оборудования и программного обеспечения. Топологию выбирают, исходя из потребностей предприятия. Если предприятие занимает многоэтажное здание, то в нем может быть применена схема «снежинка», в которой имеются файловые серверы для разных рабочих групп и один центральный сервер для всего предприятия.
42. Основные службы сети Internet.
Службы сети
А) Служба FTP
Б) Электронная почта
В) Телеконференции
Рассмотрим самые популярные возможности Internet. Эти услуги поддерживаются стандартом. Для более конкретного описания команд следует смотреть документацию соответствующего программного обеспечения. Впрочем, большинству достаточно той информации и разъяснений, которые можно найти в интерактивных системах подсказок (help-aх) или файлах описания.
Служба FTP √ спец. протокол передачи файлов протокол, определяющий правила передачи файлов с одного компьютера на другой. Через Internet можно получать доступ не только к текстовым документам, но и к файлам самых различных типов.
На множестве FTP √ серверах можно найти полезные утилиты, демоверсии программ, мультимедийные ролики, картинки и т.д.
ftp — также название программы из прикладного обеспечения. Использует протокол ftp для того, чтобы пересылать файлы.
Для работы с ftp нужно иметь доступ на ту удаленную машину, с которой вы хотите перекачать себе файлы, т.е. иметь входное имя и знать соответствующий пароль. Доступ должен быть как минимум типа dial-up (по вызову). Для использования ftp, нужно подать команду ftp с указанием имени рабочей машины, на которой вы хотите провести сеанс. ftp также позволяет (у него свой набор команд) производить поиск файла на удаленной машине, то есть переходить из директории в директорию, просматривать содержимое этих директорий, файлов. Позволяет пересылать как файлы, так и их группы, а также целиком директории, можно вместе со всеми вложенными на любую глубину поддиректориями. Позволяет пересылать данные в файлах либо как двоичную информацию, либо как ASCII (т.е. текст). ASCII-пересылка дает возможность автоматического перекодирования данных при пересылке текста на компьютер с другой кодировкой алфавита и т.д., что сохраняет прежний читаемый вид текста. Имеется возможность сжимать данные при пересылке и после их разжимать в прежний вид.
Имеет место подвид ftp, так называемое анонимное ftp. Анонимность заключается в том, что если на ftp, вообще говоря, требуется для начала работы правильно идентифицировать себя, ввести входное имя и, возможно, пароль, то на машинах, поддерживающих этот вид ftp, для входа и начала работы этого не требуется.
ftp протоколы делятся на протоколы команд и самих перекачиваемых данных. Данные занимают в среднем около 40% всего сетевого трафика, в то время как команды — только 4%. (Здесь статистика по пересылаемым объемам!)
Имеется также возможность использования ftp в пакетном режиме по e-mail на некоторых серверах, но отсутствие прямого диалога очень неудобно и сильно замедляет работу, — за неимением лучшего это вполне сносно.
Доступ к большинству таких FTP- серверов свободных, в качестве входного пароля достаточно набрать свой электронный адрес
Электронная почта √ предназначена для обмена сообщениями между пользователями Internet. При подключении к Internet пользователь получает личный электронно-почтовый адрес, который выглядит примерно так namfam@rambler.ru.
Это самое популярное на сегодня использование Internet у нас в стране. Оценки говорят, что в мире имеется более 50 миллионов пользователей электронной почты. В целом же в мире трафик электронной почты (протокол smtp) занимает только 3.7% всего сетевого. Популярность ее объясняется, как насущными требованиями, так и тем, что большинство подключений — подключения класса ``доступ по вызову'' (с модема), а у нас в России, вообще, в подавляющем большинстве случаев — доступ UUCP. E-mail доступна при любом виде доступа к Internet.
Современные почтовые программы позволяют:
— Создавать сообщения в виде гипертекста.
— Прикреплять любые файлы, которые получатель может открепить и использовать.
— Сообщения доходит до получателя быстро (за несколько минут) и дёшево.
При пользовании e-mail, из-за ее оперативности, может сложиться ощущение телефонной связи, но всегда следует осознавать, что это все же почта. Все сообщения письменны, поэтому почти документированы. Придерживайтесь этикета, принятого в обычной корреспонденции. В дополнение к этому помните, что e-mail не обладает той степенью приватности, как обычная почта, никогда не пишите в посланиях e-mail ничего, чего вам бы не хотелось увидеть выставленным на всеобщее обозрение. Анонимность также исключена: источник прослеживается без труда.
Телеконференции √ очень похожи на электронную почту по оформлению и способу работы.
Это так называемые сетевые новости или дискуссионные клубы. Они дают вам возможность читать и посылать сообщения в общественные (открытые) дискуссионные группы. На самом деле, они представляют собой сетевой вариант досок объявлений, изначально работавших на машинах с модемным доступом. ``Новости'' представляют собой сообщения адресуемые широкой публике, а не конкретному адресату. Сообщения эти могут быть совершенно разного характера: от сообщения о только что произошедшем великом событии, до вопроса о буридановом осле. Узлы сети, занимающиеся обслуживанием системы новостей, по получении пакета новостей рассылают его своим соседям, если те еще не получили такой новости. Получается лавинообразное широковещание, обеспечивающее быструю рассылку новостного сообщения по всей сети.
Сетевой трафик новостей очень шумный, частый и короткий: сервер посылает запрос на ваш компьютер о его желании заполучить очередной пункт из огромного списка групп новостей, а тот каждый раз отвечает: да или нет. И так около полутора тысяч раз, потом идет такой же разговор о посланиях в выбранных группах обсуждений. Такой трафик вместе с самой пересылкой новостей составляет около 1% от общего.
При установке клиент- программы на вашем компьютере, вы создаете список тех дискуссионных кружков, в которых хотите участвовать и чьи объявления (бюллетени) вы будете постоянно получать, а также список-фильтр тех групп и подгрупп, которых вам совсем не хочется, вместе со всеми их возможными подгруппами, подподгруппами и т.д. Имеется семь основных категорий:
comp — вычислительная техника и все с ней связанное;
news — разработчики системы новостей и новости в этих разработках;
rec — хобби, отдых, развлечение и т.д.;
sci — наука;
soc — социальные темы;
talk — обо всем и ни о чем (здесь же о религии, об искусстве);
misc — все остальное.
Служба WWW. В Internet обращаются за определённой информацией. Чтобы открыть нужную страницу надо знать её адрес либо адрес другой страницы со ссылкой на неё. Если адреса нет, обращаются к поисковым системам.
Поисковые системы представляют собой специализированный Web страниц.
Поисковые системы классифицируются по методам поиска:
1. Поисковые каталоги, пользователь погружается в иерархическую структуру разделов и подразделов, на нижнем уровне которого располагается информация заслуживающая внимания. Обеспечивает высокое качество поиска. Создание баз для поисковых индексов выполняется автоматически.
2. Поисковый индекс, поиск по заданным ключевым словам. В результате поиска формируется набор гиперссылок на WEB страницы, содержащие указанные термины. Структурированием данных, входящих в базу поисковых каталогов занимаются люди.
Многие поисковые системы сочетают оба метода поиска. В Российской части INTERNET есть поисковые серверы, обрабатывающие запросы на русском языке.
Вот адреса некоторых из них:
www.rambler. Ru
Адреса поисковых систем на европейской части:
Программа Internet Explorer имеет специальные средства организации поика без явного обращения к поисковым системам.
Результаты поиска отображаются в виде списка ссылок.
При задании адреса приходится сталкивается с сокращение URL √ обозначение ресурса Internet.
Обозначение ресурса состоит из 2- частей:
Указывается тип связи, которые следует установить с нужным вам источником.
— Имя требуемого сервера.
— Имя требуемого сервера.
Типы связи соответствует стандартным услугам Internet :
http √ тип связи необходимый при обращении к любому WWW серверу.
ftp √используется при обращении ftp √ серверу.
news √ открытый доступ к телеконференциям.
Между типом связи и именем компьютера в URLобязательно должна стоять комбинация ://.Имя сервера м.б. указано как в виде абсолютного IP адреса, так и в доменом формате.
Программа Internet Explorer предназначена для просмотра WEB √ документов, обеспечивает работу всемирной паутины WWW:
Преоставляет единый метод доступа к локальным документам компьютера, ресурсам сети.
Обеспечивает идентичные средства работы с локальными папками компьютера и файлами типа ftp даёт доступ к средствам связи через Internet.
43. Электронная почта.
Электро́нная по́чта (англ. email, e-mail, от Шаблон: Ььжльlang-en) — технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению электронных сообщений (называемых «письма» или «электронные письма») по распределённой (в том числе глобальной) компьютерной сети.
Электронная почта по составу элементов и принципу работы практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и другие), так и характерные особенности — простоту использования, задержки передачи сообщений, достаточную надёжность и в то же время отсутствие гарантии доставки.
Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые и запоминаемые человеком адреса видаимя_пользователя@имя_домена (например somebody@example.com); возможность передачи как простого текста, так и форматированного, а также произвольных файлов; независимость серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно); достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота использования человеком и программами.
Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам (массовые рекламные и вирусные рассылки); теоретическая невозможность гарантированной доставки конкретного письма; возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток); ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в почтовом ящике (персональные для пользователей).
В настоящее время любой начинающий пользователь может завести свой бесплатный электронный почтовый ящик, достаточно зарегистрироваться на одном из интернет-порталов.
В скором будущем электронная почта будет доступна не только в латинских доменных зонах, но и в кириллической зоне.РФ
44. Служба World Wide Web.
Служба World Wide Web (сокращенно WWW, англ. Всемирная паутина) – это служба поиска и просмотра гипертекстовых документов. Эти документы называются Web-страницы, а совокупность близких по смыслу или тематике и хранящихся вместе Web-страниц называется – Web-сайтили Web-узел.
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.
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 и он не ошибся, именно широкое использование гипертекстовой структуры послужило началом бурного развития данной службы и всего Internet в целом. Благодаря идее гипертекста и службе WWW в Internet стали участвовать не только профессионалы, но и огромное число обычных пользователей.
Идея гипертекста проста: гипертекст– это текст, содержащий ссылку на другой документ, который может быть как аналогичной Web-страницей, так и текстом, рисунком, звуком, видеозаписью и вообще файлом любого формата. Гипертекст представлен в виде гиперссылок, выделенных на странице обычно подчеркиванием, цветом, по которым достаточно щелкнуть мышью, и будет осуществлен переход к другой Web-странице или загружен нужный файл. Именно потому, что страницы с помощью гиперссылок переплетены между собой, эту службу называют «паутина».
Технологически Web-страницы представляют собой текстовые файлы, написанные на языке HTML. HTML (Hyper Text Markup Language) – это язык разметки гипертекста, он позволяет не только разместить на странице текст как таковой, но и указать его формат, то есть шрифт, размер, выравнивание. Это же самое относится и к рисункам и другим элементам, только рисунки размещаются в отдельных файлах, а внутри страницы указываются имена этих файлов. В настоящее время в связи с развитием данной технологии Web-страницы стали мультимедийными.
Но для того, чтобы Web-страница была выведена пользователю не в виде английских слов языка HTML вперемежку с русским текстом, а так, как она действительно должна выглядеть, используются программы просмотра Web-страниц, которые называютсяброузеры (англ. browser – обозреватель) или обозреватели.
В мире насчитывается множество броузеров: Netscape Navigator, Opera и другие. И все-таки одним из самых распространенных является Microsoft Internet Explorer, поставляемый вместе с операционной системой Windows.
Программа броузер работает на компьютере пользователя и является клиентом. Она запрашивает нужную информацию на Web-серверах, с которыми она общается по при помощи специального протокола НТТР (Hyper Text Transfer Protocol) – протокола передачи гипертекста.
Приемы работы с программой Microsoft Internet Explorer будут подробно освещены в следующей главе, а пока остается добавить, что служба WWW включает в себяогромный массив данных, например, новости, погода, биржевые котировки, курсы валют, предложения работы, электронные доски объявлений, каталоги, сведения о кинофильмах, литературные обзоры, игры, магазины и многое, многое другое. Эти данные размещаются на Web-страницах не только от организаций, но и от персональных пользователей, а разместить свою информацию на таких страницах можно подчас бесплатно.
45. Аппаратные средства и протоколы обмена информацией в глобальных сетях.
Основное техническое устройство сети — компьютер. Подавляющая часть компьютеров в сети являются абонентскими пунктами, т.е. обслуживают конечных пользователей — потребителей информации. В этом качестве компьютер выполняет следующие функции: хранение и обработку информации, подготовку ее к передаче, печать (при необходимости) на бумажном носителе, управление процессом передачи информации.
Транспортной основой глобальных сетей выступают коммутируемые и выделенные телефонные линии и каналы (как обычные, медные, так и оптоволоконные и спутниковые). Соединения в коммутируемых линиях происходят через стандартное оборудование телефонных станций (коммутаторы) при наборе телефонных номеров. Выделенные каналы (они соединены постоянно) используются, например, при организации сетей с on-line сервисом, особенно для соединения серверов, находящихся в разных городах.
Непременным оборудованием абонентского пункта является модем.
Модем — устройство преобразования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот. Преобразование это необходимо (по крайней мере, в настоящее время) при использовании телефонных линий связи общего назначения, приспособленных к передаче аналоговых сигналов звуковой частоты (т.е. модулированного электрического тока).
Основные характеристики модемов:
- максимальная скорость передачи данных;
- поддерживаемый сетевой протокол;
- протокол коррекции ошибок.
По видам передаваемой информации бывают следующие разновидности модемов:
- только для обмена данными между компьютерами;
- факс-модемы (передача данных + прием-передача факсов);
- факс-голос-модемы.
46. Понятие о локальных вычислительных сетях. Технология «клиент–сервер».
Локальной вычислительной сетью (LAN) называют сеть, элементы которой – компьютеры, аппаратура связи, – располагаются на сравнительно небольшом удалении друг от друга (до 10 км).
Локальная сеть обычно предназначается для сбора, передачи, рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одной лаборатории, отдела, офиса или фирмы, часто специализируется на выполнении определенных функций в соответствии с профилем деятельности фирмы и отдельных её подразделений. Во многих случаях LAN, обслуживающая свою локальную информационную систему, связана с другими вычислительными сетями, внутренними или внешними, вплоть до региональных или глобальных сетей. Основное назначение любой вычислительной сети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.
Связь LAN с сетью Интернет может выполняться через хост-компьютер. В качестве хост-компьютера может использоваться web-сервер или сервер-шлюз (часто именуемыйпрокси-сервером) – это рабочая станция, имеющая специализированное программное обеспечение для непосредственной работы в Интернете. Прокси-сервер поддерживает функцию и буферы для временного хранения передаваемых данных так, что при повторном запросе данных, еще хранимых на сервере, их не нужно искать снова, а можно прямо воспользоваться хранимой копией. Более того, если связь с сетью прервется, прокси-сервер будет продолжать работать.
3.8.2. Виды локальных вычислительных сетей
Локальные вычислительныесети можно классифицировать по целому ряду признаков.
По масштабу LAN делятся:
— на локальныесети рабочих групп, в которые объединяют несколько персональных компьютеров, работающих под управлением одной операционной системы. В этой группе компьютеров часто выделяются специализированные серверы, предназначенные для выполнения функций файлового сервера, сервера печати, факс-сервера;
— локальныесети отделов используются небольшой группой сотрудников предприятия, работающих в одном подразделении (отдел кадров, бухгалтерия, технический отдел и т. п.). В такой сети может насчитываться до сотни компьютеров. Чаще всего она имеет несколько выделенных серверов, специализированных для таких ресурсов, как программы-приложения, базы данных, лазерные принтеры, модемы и т. д. Эти сети, как правило, задействуют одну сетевую технологию, и также одну (максимум две) операционную систему. Территориально они чаще всего расположены в одном здании;
— сети кампусов получили название от слова campus – студенческий городок. Основное назначение этих сетей – объединение нескольких мелких сетей в одну. Сети кампусов могут занимать значительные территории и объединять много разнородных сетей. Основное их назначение – обеспечить взаимодействие между сетями отделов и рабочих групп и создать доступ к базам данных предприятия и другим дорогостоящим сетевым ресурсам. На уровне сети кампуса решаются многие проблемы интеграции неоднородного программного и технического обеспечения. Ресурсы глобальной сети Интернет сети кампусов не используют;
— корпоративные сети – сети масштаба всего предприятия, корпорации. Они могут охватывать большие территории, вплоть до рассредоточения на нескольких континентах. Ввиду высокой стоимости индивидуальных выделенных коммуникаций и невысокой защищенности от несанкционированного доступа коммутируемых каналов связи, они чаще всего используют коммуникационные возможности Интернета, и поэтому территориальное размещение для таких сетей роли не играет.
По назначению LAN можно разделить:
· навычислительные, выполняющие преимущественно расчетные работы;
· информационно-вычислительные, кроме расчетных операций, осуществляющие информационное обслуживание пользователей;
· информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю директивной, текущей, справочной и другой нужной ему информации);
· информационно-поисковые – разновидность информационных, специализирующаяся на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользователю тематике сетей;
· информационно-советующие, обрабатывающие текущую организационную, техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений;
· информационно-управляющие, обрабатывающие текущую техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управляемую систему и т. д.
Поколичеству подключенных компьютеровсети можно разделить на малые, объединяющие до 10–15 машин, средние – до 50 машин и большие – свыше 50 машин.
По топологии ЛВС делятся на шинные, петлевые, радиальные, полносвязные, иерархические и смешанные.
По организации управления локальные сети делятся на LAN с централизованным управлением и LAN с децентрализованным управлением.
Клиент-сервер (англ. Client-server) — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг (сервисов), называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением.