Шпаргалки по "Информатике"

 

 

 

 

 

2. Классификация  компьютерных сетей

Объединение рассмотренных выше компонент  в сеть может производится различными способами и средствами. По составу своих компонент, способам их соединения, сфере использования и другим признакам сети можно разбить на классы таким образом, чтобы принадлежность описываемой сети к тому или иному классу достаточно полно могла характеризовать свойства и качественные параметры сети.

Однако такого рода классификация  сетей является довольно условной. Наибольшее распространение на сегодня  получило, разделение компьютерных сетей  по признаку территориального размещения.

Существующие сети принято  в настоящее время делить в  первую очередь по территориальному признаку:

1.    Локальные сети (LAN - Locate Area Network). Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения.

2.    Глобальные сети (WAN - Wide Area Network). Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров.

3.    Региональные сети. Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается. 
Существуют и другие классификационные признаки компьютерных сетей.

• по сфере функционирования сети могут быть разделены на банковские сети, сети научных учреждений, университетские сети;
• по форме функционирования можно выделить коммерческие сети и бесплатные сети, корпоративные и сети общего пользования;
• по характеру реализуемых функций сети подразделяются на вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации; информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей; смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции;
• по способу управления вычислительные сети делятся на сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением. В первом случае каждая ЭВМ, входящая в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. Сети такого типа сложны и достаточно дороги, так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети. В условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации;
• по совместимости программного обеспечения бывают сети однородными или гомогенными (состоящие из программно-совместимых компьютеров) и неоднородной или гетерогенной (если компьютеры, входящие в сеть, программно несовместимы).

10. Сеть ARPANET: история  возникновения и развития

ARPANET – компьютерная сеть, созданная в 1969 году в США Агентством Министерства обороны США по перспективным исследованиям (ARPA) и явившаяся прообразом сети Интернет. Это была первая в мире сеть, перешедшая на маршрутизацию пакетов данных (1 января 1983 года). ARPANET прекратила своё существование в июне 1990 года.

В 1969 году Министерство обороны США посчитало, что на случай войны Америке нужна надёжная система передачи информации. Агентство передовых исследовательских проектов (ARPA) предложило разработать для этого компьютерную сеть. Разработка такой сети была поручена Калифорнийскому университету в Лос-Анджелесе, Стэнфордскому исследовательскому центру, Университету Юты и Университету штата Калифорния в Санта-Барбаре.

Цели проекта:

• проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций;
• объединение научного потенциала исследовательских учреждений;
• изучение способов поддержания устойчивой связи в условиях ядерного нападения;
• разработка концепции распределённого управления военными и гражданскими структурами в период ведения войны.

Первое испытание технологии произошло 29 октября 1969 года в 21:00. Сеть состояла из двух терминалов, которые должны были быть максимально удалены друг от друга, чтобы проверить систему в максимальных режимах. Первый терминал находился в Калифорнийском университете, а второй на расстоянии 600 км от него – в Стэнфордском университете. На терминалах использовали 16-разрядные мини-компьютеры Honeywell DDP-316 с 12 Кбайт памяти. Линии связи емкостью 56 Кбит/с были арендованы у телефонной компании AT&T. Программное обеспечение состояло из соединений IMP – host, IMP – IMP – протокол, протокол IMP-отправитель – IMP-получатель (IMP-s-IMP-r). Тестовое задание заключалось в том, что первый оператор вводил слово «LOGON», являвшееся командой входа в систему, а второй должен был подтвердить, что он видит его у себя на экране. Первый эксперимент оказался неудачным, отобразились только буквы "L" , "O" и "G". Через час эксперимент был повторен и все прошло успешно.

Компьютерная сеть была названа ARPANET, в рамках проекта сеть объединила к концу 1969 года четыре указанных  научных учреждения, все работы финансировались  за счёт Министерства обороны США. Затем  сеть ARPANET начала активно расти и  развиваться, её начали использовать учёные из разных областей науки. К 1971 году было подключено еще 15 терминалов. В 1973 году к сети были подключены первые иностранные организации из Великобритании и Норвегии, сеть стала международной. Стоимость пересылки электронного письма по сети ARPANET составляла 50 центов. В 1984 году у сети ARPANET появился серьёзный соперник, Национальный фонд науки США (NSF) основал обширную межуниверситетскую сеть NSFNet, которая имела гораздо бо́льшую пропускную способность (56 кбит/с), нежели ARPANET. В 1990 году сеть ARPANET прекратила своё существование, полностью проиграв конкуренцию NSFNet.

11. Уровни взаимодействия  компьютеров и протоколы передачи  данных в сетях

В компьютерной сети существует 7 уровней взаимодействия между компьютерами:  физический, логический, сетевой, транспортный, уровень сеансов связи, представительский и прикладной уровень. Физический уровень определяет электрические, механические, процедурные и функциональные спецификации и обеспечивает для канального уровня установление, поддержание и разрыв физического соединения между двумя компьютерными системами, непосредственно связанными между собой с помощью передающей среды, например, аналогового телефонного канала, радиоканала или оптоволоконного канала.  Канальный уровень управляет передачей данных по каналу связи. Основными функциями этого уровня являются разбиение передаваемых данных на порции, называемые кадрами, выделение данных из потока бит, передаваемых на физическом уровне, для обработки на сетевом уровне, обнаружение ошибок передачи и восстановление неправильно переданных данных.  Сетевой уровень обеспечивает связь между двумя компьютерными системами сети, обменивающихся между собой информацией. Другой функцией сетевого уровня является маршрутизация данных (называемых на этом уровне пакетами) в сети и между сетями (межсетевой протокол).  Транспортный  уровень обеспечивает надежную передачу (транспортировку) данных между компьютерными системами сети для вышележащих уровней. Для этого используются механизмы для установки, поддержки и разрыва виртуальных каналов, определения и исправления ошибок при передаче, управления потоком данных (с целью предотвращения переполнения или потерь данных).  Сеансовый уровень обеспечивает установление, поддержание и окончание сеанса связи для уровня представлений, а также возобновление аварийно прерванного сеанса. Уровень представления  данных обеспечивает преобразование данных из представления, используемого в прикладной программе одной компьютерной системы в представление, используемое в другой компьютерной системе. В функции уровня представлений входит также преобразование кодов данных, их шифровка/расшифровка, а также сжатие передаваемых данных.  Прикладной уровень обеспечивает услуги для прикладных задач. Этот уровень определяет доступность прикладных задач и ресурсов для связи, синхронизирует взаимодействующие прикладные задачи, устанавливает соглашения по процедурам восстановления при ошибках и управления целостностью данных. Важными функциями прикладного уровня является управление сетью, а также выполнение наиболее распространенных системных прикладных задач: электронной почты, обмена файлами и других.  Каждый уровень для  решения своей подзадачи должен обеспечить выполнение определенных моделью  функций данного уровня, действий (услуг) для вышележащего уровня и  взаимодействовать с аналогичным  уровнем в другой компьютерной системе.  Соответственно каждому  уровню взаимодействия соответствует  набор протоколов (т.е. правил взаимодействия).  Под протоколом понимается некая совокупность правил, регламентирующих формат и процедуры обмена информацией. В частности, он определяет, как выполняется  соединение, преодолевается шум на линии и обеспечивается безошибочная передача данных между модемами. Стандарт, в свою очередь, включает в себя общепринятый протокол или набор протоколов. Функционирование сетевого оборудования невозможно без взаимоувязанных  стандартов. Согласование стандартов достигается как за счет непротиворечивых технических решений, так и за счет группирования стандартов. Каждой конкретной сети присуща своя базовая  совокупность протоколов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Службы Интернет. Всемирная паутина

Наиболее распространенными  функциональными службами в Интернет являются: 
1) Электронная почта E-mail - служба электронного общения в режиме оффлайн;

2)Распределенная система гипермедиа Word Wide Web (WWW);  
3)Передача файлов - FTP;

4) Поиск данных и программ - Archie;

5) USENET, News - телеконференции,  группы новостей (доски объявлений) или дискуссионные группы по  различным темам;

6) Поиск данных по ключевым  словам WAIS (WAIS реализует концепцию  распределенной информационно-поисковой  системы);

7) Whois - адресная книга  сети Internet. По запросу пользователь  может получить информацию о  владельцах доменных имен;

8) Доступ к компьютерам  в режиме удаленного терминала  - Telnet;

9) Gopher - служба доступа  к информации с помощью иерархических  каталогов (иерархических меню).

10) Службы для электронного  общения в режиме онлайн: мессенджеры  и VoIP сервис. 

Все услуги предоставляемые  сетью Internet можно разделить на две  категории: обмен информацией между  абонентами сети и использование  баз данных сети.

Word Wide Web (WWW) - "Всемирная  паутина"

Web (англ. сеть, паутина) является  самой популярной службой Интернета.  Многие пользователи Интернета  считают, что Всемирная паутина  (Word Wide Web) - это глобальная сеть  Интернет. Надо отметить, что это  не так. WWW - это одна из служб  Интернета, но она является  его основой, это распределенная  система гипермедиа (гипертекста), в  которой документы, размещены  на серверах Интернет и связаны  друг с другом ссылками. 

В 1991 году Европейская лаборатория  физики элементарных частиц (CERN) в Швейцарии  объявила о создании новой глобальной информационной среды World Wide Web. Создание "Всемирной паутины", в основу которой легла технология гипертекста  и прикладной протокол HTTP для передачи Web-страниц, является важнейшее событие  в истории Internet. Web-страницы создаются  с помощью специального языка HTML. 

HTML или Hyper Text Markup Language является  языком разметки гипертекста,  разметка осуществляется с помощью  тегов (tags). Эти теги обеспечивают  форматирование элементов страницы  и позволяют размещать на ней  графические объекты, рисунки,  гиперссылки и т.д. В настоящее  время WWW стала средством доступа  фактически ко всем ресурсам  Интернет. 

Для просмотра Web-страниц  используются прикладные программы - браузеры. К наиболее популярным обозревателям  относятся: Internet Explorer, Mozilla Firefox, MyIE Web Browser, Opera и т.д.

 

13. Протокол обмена данными  в сети Интернет.  URL-адресация и  FTP-серверы

Протокол передачи данных  — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространствеаппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом.

Стек протоколов TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Наиболее известные протоколы, используемые в сети Интернет:

• HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) — это протокол передачи гипертекста. Протокол HTTP используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой.
• FTP (File Transfer Protocol) — это протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети. Установив связь с удаленным компьютером, пользователь может скопировать файл с удаленного компьютера на свой или скопировать файл со своего компьютера на удаленный.
• POP (Post Office Protocol) — это стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) — протокол, который задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.
• uucp (Unix to Unix Copy Protocol) — это ныне устаревший, но все еще применяемый протокол передачи данных, в том числе для электронной почты. Этот протокол предполагает использование пакетного способа передачи информации, при котором сначала устанавливается соединение клиент-сервер и передается пакет данных, а затем автономно происходит его обработка, просмотр или подготовка писем.
• telnet — это протокол удаленного доступа. TELNET дает возможность абоненту работать на любой ЭВМ сети Интернет, как на своей собственной, то есть запускать программы, менять режим работы и так далее. На практике возможности лимитируются тем уровнем доступа, который задан администратором удаленной машины.