- •Введение Предмет и задачи информатики
- •Информация и информационные процессы Понятие информации
- •Знание как высшая форма информации
- •Показатели качества информации
- •Классификация информации по различным признакам
- •Адекватность информации
- •Измерение информации
- •Единицы измерения информации
- •Представление информации
- •Информационные процессы
- •Защита информации
- •Аппаратное обеспечение работы компьютера Основные функциональные части эвм
- •Архитектура компьютера
- •Структура персонального компьютера
- •Программное обеспечение работы компьютера
- •Системное программное обеспечение
- •Классификация ос по способам управления процессором
- •Пакеты прикладных программ (ппп)
- •Инструментарий технологии программирования
- •Процесс создания программного обеспечения для эвм
- •Компьютерные сети Основные понятия
- •Классификация компьютерных сетей
- •Процесс передачи данных в компьютерных сетях
- •Список литературы
- •153000 Г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21 Оглавление
Компьютерные сети Основные понятия
Компьютерная сеть (англ. net) – совокупность ЭВМ и других устройств, соединённых линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определёнными правилами – протоколом1. Под протоколом понимают как правила, так и программы, посредством которых идет передача информации.
Ресурсами сети называют информацию, программы и аппаратные средства, к которым получают доступ пользователи сети.
Преимущества работы в сети заключаются в том, что пользователь получает широкие возможности за счет доступа к ее ресурсам, например, к информации, находящейся на других машинах2; к общему устройству, например, принтеру; может воспользоваться более мощными машинами для запуска своих программ; обмениваться информацией с другими пользователями.
Абонент сети – объект, генерирующий или потребляющий информацию (ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д.). Станция – аппаратура, выполняющая функции, связанные с приёмом и передачей информации. Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой.
Физическая передающая среда – линии связи или пространство, в котором распространяются сигналы, а также аппаратура передачи данных. На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.
Классификация компьютерных сетей
По протяженности линий связи различают сети:
Локальные – сети в пределах офиса, магазина, небольшого предприятия, в них объединяется до нескольких десятков машин, протяженность линий связи до нескольких километров.
Региональные – сети, охватывающие город, область, страну. Чаще всего, это ведомственные сети, военные или полицейские.
Глобальные. Это сети, охватывающие несколько стран, континентов или весь мир.
По способу управления сети бывают
Централизованные, в которых для управления и обеспечения доступа пользователей к сети выделяют специальные компьютеры – серверы. Сервер – это обыкновенный, но достаточно мощный компьютер, на котором устанавливается специальное программное обеспечение. Остальные машины в таких сетях называют рабочими станциями.
Децентрализованные (одноранговые). В них все компьютеры участвуют в управлении сетью на равных правах.
По топологии (по способу соединения элементов):
Каждая топология имеет свои достоинства и недостатки, например, сеть с полносвязной топологией самая дорогая, но самая надежная (при отказе какой-либо линии связи передаваемая информация может быть направлена в обход).
Процесс передачи данных в компьютерных сетях
Любая коммуникационная сеть должна включать:
передатчик – устройство, являющееся источником данных;
приемник – устройство, принимающее данные;
сообщение – цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи;
средства передачи – физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.
Для передачи сообщений используются различные типы каналов связи: выделенные телефонные каналы, радиоканалы, каналы спутниковой связи и др. В локальных сетях в качестве передающей среды используются витая пара проводов, коаксиальный и оптоволоконный кабель.
Режимы передачи:
симплексный режим – передача данных только в одном направлении (в компьютерных сетях практически не используется);
полудуплексный режим – попеременная передача информации, источник и приемник последовательно меняются местами;
дуплексный режим – одновременные передача и прием сообщений (наиболее скоростной режим работы).
Аппаратные средства передачи данных.
Для обеспечения передачи информации из ЭВМ в коммуникационную среду необходимо преобразовать внутренние сигналы ЭВМ в то, что может передаваться по каналам связи. Преобразование должно быть и кодовым, и физическим (амплитуда, форма сигнала). Устройства, обеспечивающие сопряжение ЭВМ с каналами связи, называются сетевыми адаптерами. Одноканальный адаптер обеспечивает связь ЭВМ с одним каналом связи. Мультиплексор – многоканальный адаптер. Модем – устройство, которое при передаче и приёме преобразует цифровую информацию в аналоговую.
Internet
Internet можно определить как взаимосвязь сетей, базирующуюся на едином коммуникационном протоколе TCP/IP.
В 1961 году Управление перспективных разработок по заданию министерства обороны США приступило к созданию экспериментальной сети для обмена данными. Полигоном для испытаний стали университетские и научные центры США, между которыми были проложены линии компьютерной связи. Внедрение первой вневедомственной национальной компьютерной сети ARPANET состоялось в 1969 г. Второй датой рождения Internet принято считать 1983 г., когда вышел первый стандарт для протоколов TCP/IP, который был адаптирован в общедоступный стандарт.
Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям, связанным между собой различными линиями связи: от телефонных до цифровых спутниковых каналов. Хостом в сети Internet называются компьютеры, работающие в современной операционной системе (Unix, VMS), поддерживающие протоколы ТСР/IР и предоставляющие пользователям какие-либо сетевые услуги.
Internet – организация с добровольным участием. Высшая власть остается за ISOC (Internet Society) в каждой стране, обществом с добровольным членством. Оно определяет Совет по архитектуре Internet (IAB) – группу приглашенных добровольцев, отвечающих за техническую политику, поддержку и управление. Оперативный инженерный отряд Internet (IETF), решающий текущие эксплуатационные и стратегические технические проблемы, – также добровольная организация.
Фундаментальным принципом Internet является равнозначность всех объединенных с его помощью физических сетей: любая система коммуникаций рассматривается как компонент сети, независимо от ее физических параметров, размеров передаваемых пакетов данных и географического масштаба. Выход любого узла из строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую работоспособность сети. Доступ в Internet предоставляется организациями, называемыми провайдерами.
Главное отличие сети Internet от других сетей заключается именно в ее протоколах TCP/IP, охватывающих целое семейство протоколов взаимодействия между компьютерами сети. Протокол TCP/IP состоит из двух частей:
IP (Internet Protocol – межсетевой протокол) реализует распространение информации в IP-сети, его основная задача – маршрутизация пакетов и обеспечение их доставки;
TCP (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) – это протокол с установлением логического соединения между отправителем и получателем, он обеспечивает сеансовую связь между двумя узлами, осуществляет контроль целостности передаваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.
В основе устройства Internet лежит система «клиент-сервер». Информация в сети находится на огромном множестве серверов. Для обращения к ним у пользователей сети устанавливаются специальные программы-клиенты (браузеры).
Каждому компьютеру присваивается уникальный четырехбайтный адрес – IP-адрес (например, 197.25.17.34.). IP-пакет содержит два адреса – отправителя и получателя. Оба адреса статические (не меняются на протяжении всего пути пакета). Любой ресурс, помимо уникального IP-адреса, имеет легко запоминающееся доменное имя (domain = область, регион). Служба доменных имен (DNS) призвана соотносить IP-адреса с доменным именем машины, и наоборот. Доменное имя состоит из имени машины, собственного названия домена и названия зоны. Например, имя www.rbk.ru говорит, что ресурс расположен в зоне ru, имеет собственное название rbc и функциональное имя www (т.е. выполняет функции WWW-сервера). Имена зон условно делятся на «организационные» и «географические»: имя домена ru означает Россия, ua – Украина, edu – образовательные учреждения, com – коммерческие организации …
Для поиска нужной информации используется адрес ресурса (URL-адрес, англ. Uniform Resource Locator), содержащий имя протокола по которому нужно обращаться к требуемой информации, адрес сервера и имя файла на этом сервере, например
В сети Internet используются несколько типов протоколов, появлявшихся с развитием компьютерных технологий. К ним относятся текстовый протокол telnet, файловый протокол ftp, протокол телеконференций usenet, протокол баз данных wais и др. Одной из систем Internet со своим протоколом является электронная почта e-mail. В настоящее время особую популярность приобрёл гипертекстовый протокол передачи данных (Hyper Text Transfer Protocol), указанием на который является обозначение http.
Гипертекст – это объединение в единое целое самой информации и структуры ее организации. Ссылка может представлять собой выделенное слово или картинку, под которой «скрываются» адреса ресурсов.
Организация информации в интернете, когда файлы связаны между собой посредством гипертекстовых ссылок, называется всемирной паутиной www. Под "паутиной" подразумеваются не линии связи, по которым идет сигнал, а связи информационные. Набор файлов на одном сервере, связанных между сбой по смыслу и переплетенных гипертекстовыми ссылками, называется страницей или сайтом.