Реферат: Дистанционный курс Web-дизайн. Первые шаги. = Автор курса: Воронина Вероника Вадимовна. E-mail: vv@vinforika ru Раздел Функционирование сети

Дистанционный курс

Web-дизайн. Первые шаги.


=================================================

Автор курса: Воронина Вероника Вадимовна.
E-mail: vv@vinforika.ru

Раздел 7. Функционирование сети.
Учебный модуль 07_1. Передача данных по сети.
Учебный модуль 07_1. Передача данных по сети. 1

Функционирование сети 1

Передача данных по сети 2

Модель OSI 2

Протоколы 2

Адресация в Интернете 3

Протокол IP 3

Протокол передачи данных TCP/IP 4

Протокол DNS 5

Протокол HTTP 5

Протокол telnet 6

Протокол FTP 6

Почтовые протоколы 6

Адреса URL 7

http://comp1.school2.city1.ru/users/klass/list.html 7
^ Функционирование сети
Способность компьютера успешно выдавать данные в сеть еще не означает, что эти данные достигнут адресата и будут им поняты.


Работа сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. В этом процессе можно выделить несколько отдельных задач:

Распознать данные;

Разбить данные на управляемые блоки;

Добавить к каждому блоку информацию о местонахождении данных и получателе;

Добавить информацию синхронизации и информацию для проверки ошибок;

Поместить данные в сеть и отправить их по заданному адресу.



Сетевая операционная система при выполнении всех этих задач следует строгому набору процедур, называемых протоколами. Другими словами, компьютеры только тогда смогут успешно «общаться», когда будут следовать определенным правилам - протоколам. Протоколы регламентируют каждую сетевую операцию. Стандартные протоколы позволяют программному и аппаратному обеспечению различных производителей нормально взаимодействовать.

К оглавлению
^ Передача данных по сети Модель OSI
В 1984 году International Standards Organization выпустила набор спецификаций, описывающих архитектуру сети с неоднородными устройствами Исходный документ относился к открытым системам, чтобы все могли использовать одинаковые стандарты для обмена информацией.

Данная модель OSI (Open System Interconnection reference model), лежит в основе построения всех компьютерных сетей.

Данные обычно содержатся в больших по размеру файлах. Однако при передаче больших блоков данных работа сети будет замедляться по двум причинам: большой блок, посылаемый одним компьютером, связывает работу остальных компьютеров; в озникновение ошибок при передаче больших блоков ведет к повторной передаче всего блока.

Для оптимизации работы сети данные на компьютере-отправителе разбиваются на небольшие управляемые блоки - пакеты или кадры - единицы информации, передаваемые между устройствами сети как единое целое. Пакет проходит последовательно все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется информация, форматирующая или адресная, которая необходима для успешной передачи данных по сети: разбиение данных на небольшие блоки, сбор данных в определенном порядке (при их получении) и проверку данных на наличие ошибок (после сборки). На принимающей стороне пакет проходит все уровни в обратном порядке. Программное обеспечение на каждом уровне читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на том же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до прикладного уровня, вся адресная информация будет удалена и данные примут свой первоначальный вид.

^ К оглавлению
Протоколы
Протоколы - набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления связи, которые позволяют нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом. Существует множество протоколов, каждый из которых выполняет свою конкретную задачу и обладает своими преимуществами и ограничениями.

Коммуникационные задачи, которые возложены на сеть, позволяют выделить среди протоколов три типа, расположение которых соответствует уровням модели OSI:
Прикладные - работают на верхних уровнях модели OSI и обеспечивают взаимодействие приложений и обмен данными между ними. Например, FTP и Telnet.
Транспортные - работают на транспортном уровне и поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данными между ними. К ним относятся: TCP (Transmission Control Protocol) - протокол с гарантированной доставкой данных;
Сетевые - работают на нижних уровнях модели OSI и обеспечивают услуги связи. Эти протоколы имеют дело с адресной и маршрутной информацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу, а также определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах. К наиболее популярным из них относятся: IP (Internet Protocol) - TCP/IP протокол для передачи пакетов.


С середины 80-х годов лоакльные вычислительные сети, большинство из которых были до этого изолированными, начали объединять в крупные системы. Данные, передаваемые из одной локальной сети в другую по одному из возможных маршрутов, называются маршрутизированными. Протоколы, которые поддерживают передачу данных между сетями по нескольким маршрутам, называются маршрутизируемыми (routable) протоколами.

К оглавлению
^ Адресация в Интернете
Для того, чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адресов.
^ Протокол IP
(Internet Protocol - протокол межсетевого взаимодействия) представляет собой систему адресов компьютеров, включенных в глобальную сеть. Каждый входящий в Интернет компьютер имеет уникальный адрес - двоичное число длиной 32 бита (4 байта). Для удобства этот адрес принято записывать в виде последовательности из четырех десятичных чи­сел, каждое в диапазоне от 0 до 255, разделенных точками, например 101.95.178.25. Последнее число указывает на номер (здесь равный 25) компьютера в локальной сети, а первые три числа описывают (определяют) адрес этой сети в Интернете, т. е. показывают номера сетей и подсетей.

На межсетевом уровне реализуется взаимодействие конкретных компьютеров, другими словами, осуществляется процесс определения маршрута движения информации внутри локальной сети и выполняется отправка информации конкретному адресату. Данный процесс принято называть маршрутизацией.

Получая пакет данных от протокола транспортного уровня вместе с запросом не его передачу и указателем получателя, протокол межсетевого уровня, выясняет на какой компьютер следует передать информацию. Скорость получения информации зависит не от удаленности Web-сервера, а от количества промежуточных серверов и качества линий связи (их пропускной способности), по которым передается информация от узла к узлу.

Специальная программа tracert.exe, которая входит в состав Windows, позволяет проследить, через какие серверы и с какой задержкой передается информация с выбранного сервера Интернет на Ваш компьютер.

Проследите, как реализуется доступ к информации в «Вашей» части Интернета к одному из популярных поисковых серверов российского Интернета.

Самый главный, если можно так сказать, протокол Интернета - это протокол управления TCP/IP.

К оглавлению
^ Протокол передачи данных TCP/IP
Второй протокол из связки- протокол TCP (Transmission Control Protocol - протокол управления передачей сообщений) - предназначен именно для разбивки сообщений, передаваемых по сети, на небольшие фрагменты. Как известно, для быстрого обслуживания многих пользователей размер передаваемой информации не должен быть слишком большим. Если линия, которой некоторый компьютер связан с Интернетом, медленная, то при передаче большого сообщения всем остальным пользователям пришлось бы ждать, пока канал освободится. Чтобы этого не происходило, с помощью протокола TCP сообщения делятся на фрагменты небольшого размера. Каждому фрагменту присваивается свой заголовок, в котором объясняется, частью чего и какой по счету частью данный фрагмент является. В результате по мере роста нагрузки сети работа каждого пользователя немного замедляется, но никогда кто-то один не может полностью заблокировать сеть. Бо­лее того, в TCP есть средства, позволяющие проверить, не вкралась ли в данные при пересылке ошибка, а при ее обнаружении исправить эту ошибку.

Это так называемый протокол низкого уровня, определяющий только самые основыне параметры передаваемых данных. Можно сказать, что TCP/IP занимается исключительно передачей данных по каналам Интернета, не вникая, что же он передает.

Интересно, что для IP-протокола, ответственного за маршрутизацию, эти пакеты, никак не связаны между собой. Поэтому последний IP-пакет вполне может по пути перегнать первый IP-пакет. Может сложиться такая ситуация, что даже маршруты доставки этих пакетов окажутся совершенно разными. Однако протокол TCP дождется первого IP-пакета и соберет исходный файл в правильной последовательности.

Время отмена IP-пакетами между локальным компьютером и сервером Интернета можно определить с помощью утилиты ping, которая входит в состав операционной системы Windows.

Протокол IP достаточно удобен для компьютерной техники, но представляет массу неудобств для пользователя при обращении с ним, состоящих в следующем:

 трудность при запоминании;

 необходимость изменения IP-адреса в случае переконфигурирования сети;

 при подключении компьютера не к одной сети, а к нескольким он имеет несколько IP-адресов (например, компьютер-маршрутизатор, который объ­единяет две сети для взаимодействия).

К оглавлению
^ Протокол DNS
Поэтому для удобства пользователя используется протокол DNS (Domain Name System - доменная система имен), который ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя.

Домен - общая часть имени у группы компьютеров в Интернете.

Доменные имена, в отличие от IP-адресов, читаются справа налево. Крайняя правая группа символов обозначает домен верхнего уровня. Существуют два типа доменов верхнего уровня: административные (трехбуквенные) и географические (двухбуквенные).

Первые описывают ту или иную сферу деятельности человека (com - коммерческий домен, gov - государственный домен, edu - образователь­ный домен и т, д.), вторые - указывают на страну, которой принадлежит домен (ru - Россия, fr - Франция, uk - Великобритания). Домены второго уровня при доменах верхнего уровня административного типа распределяются международны­ми, а при доменах географического типа - национальными центрами.

Если записать обозначения всех доменов, в которых находится нужный нам компьютер, в порядке от более мелких к более крупным, разделив их точками, то мы получим доменное имя этого компьютера.

Так, если у нас сам компьютера имеет имя comp45, отдел в котором он стоит, - buh (бухгалтерия), организация, включающая этот отдел, - departament, а страна - ru (Россия), то мы получим такое доменное имя: comp45.buh.departament.ru

Согласитесь - запомнить это гораздо проще, чем невразумительный IP-адрес.

При работе с доменной системой имен следует помнить, что части доменного имени сообщают только о том, в чьем ведении это имя находится, а не о том, где физически расположен сервер, обеспечивающий работу с доменом.

Каждый сервис Интернета использует свой собственный высокоуровневый протокол. Рассмотрим те из них, с которыми мы столкнемся в будущем.

К оглавлению
^ Протокол HTTP
Начнем, конечно, с WWW. После появления службы WWW назрела необходимость быстрого перехода от одного web-документа к другому. С этой целью был разработан протокол HTTP (Hyper Text Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста).

Он задает набор команд для запроса данных и управления ими, пересылаемых клиентом (Web-обозревателем) Web-серверу, и способы представления пересылаемых в обе стороны данных. Пожалуй, это самый широкоизвестный протокол Интернета.

Если при передаче данных важна в первую очередь не надежность, а быст­рота (например, при общении в режиме реального времени), то используется протокол UDP (User Datagram Protocol - протокол пользовательских данных), который не «заботится» о пропавших пакетах, расположении данных в правиль­ном порядке и других тонкостях.

К оглавлению
^ Протокол telnet
Удаленный доступ позволяет пользователям работать на удаленном компьютере. При этом пользователь получает в свое распоряжение практически все ресурсы удаленного компьютера, в том числе подключенное к нему периферийное оборудование. Для пользователя работа на удаленном компьютере осуществляется с помощью специальной оболочки, имитирующей терминал удаленного компьютера. Работа осуществляется по протоколу telnet, который реализует поддержку удаленного доступа через Интернет.

К оглавлению
^ Протокол FTP
Кроме этих протоколов широкую популярность имеет и протокол FTP (File Transfer Protocol - протокол передачи данных), который применяется при «пере­качивании» файлов с одного компьютера на другой и для доступа к файловым архивам. Он так же определяет набор команд для управления файлами на сервере (загрузка, помещение на сервер, копирование, перемещение, удаление и т.д.) и способы кодирования файлов для пересылки по каналам связи. В этом смысле протоколы HTTP и FTP весьма похожи.

Доступ к файлам на серверах файловых архивов возможен как по протоколу HTTP, так и по специальному протоколу FTP. Протокол FTP – это один из стандартов передачи информации по компьютерной сети, обычно применяемый для простой (т.е. без просмотра содержимого) пересылки файлов. Вы наверняка имели дело с ним, даже сами об этом не зная: когда вы перекачиваете на свой компьютер какой-либо архивный, исполняемый и т.п.файл, то в большинстве случаев браузер использует именно протокол FTP.

Для удобства пользователей некоторые сервера файловых архивов имеют Web-интерфейс, что позволяет работать с ними с использованием браузеров. Для упрощения поиска программы обычно тематически сгруппированы по разделам с помощью иерархического каталога. Возможен также быстрый поиск программ путем ввода их имени в поле поиска.

К оглавлению
^ Почтовые протоколы
А вот электронная почта использует два протокола. Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol - протокол почтовой транспортной службы) применяется при отправлении и приеме электронных писем, определяет наилучший маршрут, имен­но с его помощью «складируются» письма на почтовом компьютере. Для получения же почты от сервера клиент общается с ним по протоколу POP3. Протокол РОРЗ (Post Office Protocol - почтовый офисный протокол) передает письма пользо­вателю по специальному запросу.


К оглавлению
^ Адреса URL
Для обращения к ресурсам сети Интернет используются адреса URL (Universal Resouce Locator - универсальный локатор ресурса). В большинстве случаев при обращении к Интернету в качестве адреса указывается адрес конкретного документа.
http://comp1.school2.city1.ru/users/klass/list.html
Таким образом, становится понятно, каким образом складываются те адреса, которые мы постоянно вводили в адресной строке браузера, для выхода на определенную страницу Интернета.

===

 Воронина В.В. г. Павлово Нижегородской области 2007

E-mail: vv@vinforika.ru