25. Основы компьютерной коммуникации. Коммуникационные возможности Windows. Локальные и глобальные сети: принципы построения сетей, архитектура, основные компоненты, их назначение и функции.

Знаменитейший обозреватель Интеренета, благодаря тому, что он намертво прописан в системе Windows. Очень многие пользователи по привычке используют именно его, хотя Интернет забит новостями о новых случаях взлома системы с помощью IE. Ниже приводятся основные свойства этого браузера.

наличие разнообразного инструментария для защиты конфиденциальной информации и контроля над теми сведениями, которые собирают о посетителях web-сервера; инструментарий поддерживает технологию Platform for Privacy Preferences (P3P);

удобная процедура предоставления пользователями обратной связи разработчикам в случае возникновении какой-либо проблемы для ее анализа;

Image Toolbar – позволяет быстро и легко (меню данного инструмента появляется при наведении курсора на изображение и небольшой задержке на нем) сохранять картинки, посылать их по электронной почте и выводить на печать;

Media Bar – удобный инструмент для просмотра и прослушивания медиа-файлов прямо в окне браузера; Auto Image Resize – инструмент, автоматически изменяющий размеры изображения в зависимости от размеров самого окна браузера;

новый интерфейс инструментальной панели при работе браузера под Windows XP;

поставляющаяся вместе с браузером новая версия популярного почтового клиента Outlook Express 6.0; расширенная поддержка DHTML;

полная поддержка стандартов Cascading Style Sheets, Level 1 (CSS1) и Document Object Model, Level 1 (DOM1);

расширенная поддержка Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL) 2.0, предназначенного для управления графическими и иными мультимедийными компонентами на web-страничке;

расширенная поддержка мышиного колесика; добавлена поддержка для Microsoft XML (MSXML) 3.0; улучшенная процедура взаимодействия "клиент-сервер" (возможность асинхронного вызова функций сервера);

Java VM не устанавливается при типичной инсталляции;

в том же случае, когда браузер "сталкивается" со страничкой, содержащий Java-аплеты, Java VM может быть тут же установлена.

Компьютерная (вычислительная) сеть - это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнито-оптических дисках, модемов и др.), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети. В зависимости от территории, охватываемой сетью, компьютерные сети подразделяются на три основных класса:

глобальные сети (WAN - Wide Area Network);

региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network);

локальные сети (LAN – Local Area Network).

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на разных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) включает абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков и т.д. Протяженность такой сети обычно ограничена пределами 2 – 2,5 километра.

Компьютерные сети обладают некоторыми чертами почты, некоторыми чертами телеграфа и некоторыми чертами телефона. Так же как в телеграфе, в компьютерные сетях используется цифровая передача информации. Как в телефонной сети каждому телефону присваивается телефонный номер, так каждому компьютеру в сети присваивается свой номер. Наиболее глубокая аналогия существует между сетями и обычной почтой. В данном случае речь идет не о том, что в компьютерных сетях существует электронная почта, а о том, что информация по сетям передается в виде отдельных пакетов.

Если нужно передать длинное сообщение, оно разбивается на нужное число кусочков (пакетов, кадров), и каждый из них снабжается адресом отправителя, адресом получателя и некоторой служебной информацией.

Каждый пакет передается по сети независимо от всех остальных и в принципе они могут следовать разными маршрутами. По прибытии пакетов на место из них собирается исходное сообщение. Этот процесс называется коммутацией пакетов.

Напротив, в телефонной сети используется коммутация каналов. Это значит, что сначала Вы дозваниваетесь, причем можете и не дозвониться, если противоположный конец занят или один из промежуточных коммутаторов перегружен. Когда вы дозвонились, то между вами и вашим абонентом устанавливается постоянный канал связи. Если вы молчите в трубку, этот канал все равно больше никем не используется.

В компьютерных сетях, как и в обычной почте, нет понятия "занято" - каждый компьютер может одновременно принимать пакеты от большого количества других компьютеров. Если на почте сортировочный пункт перегружен работой в канун праздника, ваше письмо с небольшой задержкой все равно дойдет до адресата. Точно так же в компьютерных сетях перегрузка сказывается в виде роста времени отклика и поровну ложится на всех пользователей. И если в данный момент вы ничего не посылаете, то вы не потребляете никаких ресурсов сети.

Эффективное использование общих ресурсов - это главное преимущество коммутации пакетов.

Поэтому за дальние телефонные разговоры вы платите отдельно, а подключаясь к Internet, вы получаете без дополнительной оплаты связь со всем миром.

Второе важное достоинство коммутации пакетов - это легкость объединения в единую сеть разных по скорости каналов связи.

Для передачи данных в сетях используется Международный стандарт - базовая модель открытых систем OSI, разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO). Она представляет собой самые общие рекомендации для разработчиков совместимых сетевых программных продуктов и сетевого оборудования.

Модель содержит 7 уровней. Основная идея модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль. Поэтому общая задача передачи данных формализуется и расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. В процессе развития и совершенствования любой системы возникает потребность изменения отдельных компонентов, а так как интерфейсы между уровнями определены однозначно, можно изменить функции одного или нескольких из них, сохраняя возможность безошибочной работы сети в целом. В сетях происходит взаимодействие между одноименными уровнями модели в различных компьютерах. Такое взаимодействие должно выполняться по определенным правилам, называемых протоколом.

Протокол - набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских компьютерах.

Описание уровней модели:

• 7 - прикладной. Определяет набор прикладных задач, реализуемых в данной сети, и все сервисные элементы для их выполнения. На этом уровне пользователю предоставляется уже переработанная информация;

• 6 - уровень представления данных. Передаваемые данные преобразуются в экранный формат или в формат для печатающих устройств оконечной системы;

• 5 - сеансовый. Организует сеанс связи (установление, поддержка и завершение сеанса) между абонентами через сеть;

• 4 - транспортный. Поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом процессами пользователей;

• 3 - сетевой. Устанавливает связь между абонентами и осуществляет маршрутизацию пакетов в сети, т.е. передачу информации по определенному адресу;

• 2 - канальный. Формирует кадры, обрабатывает ошибки;

• 1 - физический. Определяет электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах.

Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх в приемнике данных (от 1 к 7). Пользовательские данные передаются кадрами (пакетами) в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для каждого уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень.

Код CRC (контрольная сумма, вычисленная по определенному алгоритму) – обеспечивает достоверность передачи данных, аналогичен контрольной сумме, но более сложный. Компьютер, посылающий данные, помещает значение CRC в конец каждого кадра данных. Принимающая сторона еще раз вычисляет это значение и сравнивает его с тем, что хранится в кадре. При совпадении передача достоверна с высокой степенью вероятности.

Тип кадра идентифицирует тип данных в кадре. По нему операционная система определяет программу для обработки данных такого типа.

Заголовок для каждого уровня свой.

На приемной стороне поступающие данные анализируются и передаются далее в вышерасположенный уровень, пока не будут переданы в пользовательский прикладной уровень. При несовпадении кодов CRC в кадре и на приемной стороне следует автоматический запрос на повторную передачу этого неправильно принятого кадра.

В разных сетях отдельные уровни могут отсутствовать.

Функции, выполняемые каждым уровнем, должны быть реализованы либо аппаратурой, либо программами. Функции физического уровня всегда реализуются аппаратурой (адаптерами, мультиплексорами передачи данных, сетевыми платами и т.д.), а функции остальных уровней, как правило, программными модулями (драйверами).

26. Internet, основные понятия, история возникновения и развития. Теоретические основы Internet. Прикладные протоколы. IP-адресация, URL -адресация. Службы Internet - электронная почта, электронные доски объявлений, конференции, группы новостей, world wide web.

В 1961 году Defence Advanced Research Agensy (DARPA - оборонное агентство передовых исследовательских проектов) по заданию министерства обороны США приступило к проекту по созданию экспериментальной сети передачи пакетов. Эта сеть, названная ARPANET, предназначалась первоначально для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией между разбросанными по всем штатам исследовательскими организациями оборонной промышленности.

В основу проекта были положены три основные идеи:

каждый узел сети соединен с другими, так что существует несколько различных путей от узла к узлу;

все узлы и связи рассматриваются как ненадежные;

существуют автоматически обновляемые таблицы перенаправления пакетов - пакет, предназначенный для несоседнего узла отправляется на ближайший к нему, согласно таблице перенаправления пакетов, при недоступности этого узла - на следующий и т.д.

Созданная по таким принципам система не имела централизованного узла управления, и следовательно безболезненно могла изменять свою конфигурацию.

Эксперимент с ARPANET был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее с целью использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 году ARPANET превратилась из экспериментальной сети в рабочую сеть.

В конце 80-х годов Россия подключилась к сети APRANET. В 1990 году сеть APRANET перестала существовать, и на ее месте возник Интернет. Интернет сделала возможным свободный обмен информацией, невзирая на расстояния государственные границы.

Фактически, Интернет состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, работающих по самым разнообразным протоколам, связанных между собой различными линиями связи, физически передающих данные по телефонным проводам, оптоволокну, через спутники и радиомодемы.

За Интернет никто централизовано не платит, каждый платит за свою часть. Структура Интернет напоминает паутину, в узлах которой находятся компьютеры, связанные между собой линиями связи. Узлы Интернет, связанные высокоскоростными линиями связи, составляют базис Интернет. Как правило, это поставщики услуг (провайдеры). Оцифрованные данные пересылаются через маршрутизаторы, которые соединяют сети с помощью сложных алгоритмов, выбирая маршруты для информационных потоков. Каждый компьютер в Интернет имеет свой уникальный адрес.

Цифровой адрес. (IP-адрес) 32-х разрядный, состоит из четырех целых чисел, каждое из которых не превышает 256. При записи числа отделяются друг от друга точками, например, 194.84.93.10. Начало адреса определяет часть Internet, к которой подключен компьютер, а окончание - адрес компьютера в этой части сети. Цифровые адреса используются при настройке Internet, в дальнейшей работе можно пользоваться символьными именами, хотя можно применять и IP-адреса. Преобразование символьного имени в цифровой адрес происходит автоматически. При вводе символьного имени компьютер обращается к специальным серверам системы доменных имен DNS (Domain Name System), которые хранят информацию о соответствии символьных и цифровых имен. Т.е. DNS -- это база данных, обеспечивающая преобразование символьных имен компьютеров, подключенных к Internet, в цифровые IP-адреса. Существуют службы имен (DHCP, WINS), позволяющие автоматически назначать IP-адреса.

Доменный адрес читается в обратном порядке относительно цифрового – справа налево. Система доменных имен DNS строится по иерархическому принципу, но фактически нет единого корня для всех доменов Internet. Если быть точным, то такой корень в модели DNS есть, он называется “ROOT”. Но единого администрирования этого корня нет. Администрирование в Internet начинается с доменов верхнего (первого) уровня. При работе в Internet чаще всего используются не просто доменные адреса, а универсальные указатели (идентификаторы, локаторы) ресурсов, называемые URL - Uniform Resource Locator. URL - это адрес любого ресурса в Internet вместе с указанием того, с помощью какого протокола следует к нему обращаться. Понятие URL стало использоваться с появлением технологии WWW. За основу при написании URL приняты несколько расширенные правила системы UNIX. Таким образом, в URL первым ставится идентификатор протокола , за ним ставится двоеточие и двойной слэш, после чего указывается полный путь к ресурсу, т.е. доменный или цифровой адрес машины, на которой установлен сервер, путь к файлу на этом сервере, имя файла с расширением и после служебных меток # или ? имя метки или ключевого слова внутри файла. Прописные и строчные буквы в именах компьютеров не различаются, а в названиях каталогов и файлов различаются!

Электронная почта (e-mail) - типичный сервис отложенного чтения (off-line). Вы посылаете Ваше сообщение, как правило, в виде обычного текста, адресат получает его на свой компьютер через какой-то, возможно достаточно длительный промежуток времени, и читает Ваше сообщение тогда, когда ему будет удобно. E-mail очень похож на обычную бумажную почту, обладая теми же достоинствами и недостатками.

WWW – это распределенная информационная система с гиперсвязями, существующая на технической база всемирной компьютерной сети Internet. Данная информационная система представляет собой сеть документов, связанных между собой гиперссылками. Такие документы называются гипертекстовыми. Так как ссылки могут указывать на любой документ, находящийся в Интернете в любом месте земного шара, данная система и названа Всемирной паутиной. Наименьшей информационной единицей WWW является Web- страница, представляющая собой совокупность текстовых, графических и мультимедийных файлов, связанных гиперссылками. Группа Web- страниц, принадлежащих одному владельцу и связанных между собой по содержанию, составляют Web – сайт. Хост - компьютер, предназначенный для хранения Web- страниц и Web – сайтов называется Web – сервером. Клиент- программа, предназначенная для просмотра Web – сайтов, называется браузером (от английского browse – просматривать, пролистывать). Браузер (от англ. Web browser; вариант броузер — устаревшая форма) — программное обеспечение для просмотра веб-сайтов, то есть для запроса веб-страниц (преимущественно из Сети), их обработки, вывода и перехода от одной страницы к другой.

Большинство браузеров умеют также показывать оглавление FTP-серверов. Браузеры постоянно развивались со времени зарождения Всемирной паутины и с её ростом становились всё более востребованными программами. Ныне браузер — комплексное приложение для обработки и вывода разных составляющих веб-страницы и для предоставления интерфейса между веб-сайтом и его посетителем. Практически все популярные браузеры распространяются бесплатно или «в комплекте» с другими приложениями: Internet Explorer (совместно с Microsoft Windows), Mozilla Firefox (бесплатно, свободное ПО, совместимо с некоторыми дистрибутивами Linux, например Ubuntu), Safari (совместно с Mac OS X и бесплатно для Microsoft Windows), Google Chrome (бесплатно), Opera (бесплатно начиная с версии 8.50).

Электронные средства массовой информации (СМИ) – удобное средство получения оперативной информации. Практически все современные газеты, журналы, радиостанции, телевизионные каналы (российские и зарубежные) имеют собственные сайты в Интернете, на которых можно ознакомиться с новостями, прослушать и посмотреть информационные сообщения (в режиме реального времени в том числе). На сайте www.karta-smi.ru можно найти ссылки на российские электронные СМИ. Электронная версия газеты позволяет не только прочесть свежий выпуск, написать и отправить в редакцию отзыв о прочитанном, но и получить доступ к подшивке старых выпусков газеты. На сайтах телеканалов можно просматривать программы новостей и телепередачи, участвовать в on-line конференциях и форумах, обсуждать увиденное, высказывать свое мнение. На сайтах радиостанций можно слушать программы новостей и радиопередачи в режиме on-line.