4. Вычислительные сети: аппаратное и программное обеспечение. Способы подключения к сети Internet. Адресное пространство в сети Internet.

Ответ:

Всё обеспечение сети разделяют на два вида:

1.Аппаратное – оборудование, которое обеспечивает существование и функционирование сети

2.Программное – программы необходимые для работы в сети

Аппаратное обеспечение сети

Чтобы сеть функционировала нужны сервера, компьютеры абонентов, устройства для объединения компьютеров в сети и линии связи между ними.

Компьютер-сервер – это высокопроизводительный компьютер, который постоянно подключён к сети и имеет бесперебойное электропитание, при этом он занимается постоянным приёмом/передачей информации по сети и обеспечивает предоставление информационных услуг в сети.

Компьютер-терминал – это наш домашний компьютер, через который мы выходим в интернет для получения и передачи информации.

Чтобы выйти в интернет не достаточно одного компьютера, ещё для этого необходим модем.

Модем – название произошло от слов модулятор/демодулятор. Модуляция – это преобразование информации из дискретной цифровой формы в аналоговую при передаче информации в сеть,  демодуляция – наоборот. Информация в ЭВМ имеет дискретную двоичную форму, а линии телефонной связи, через которые выходим в интернет передают аналоговый – непрерывный сигнал, вот для того чтобы преобразовывать сигнал из одного вида в другой и нужен модем.

Модем (модулятор/демодулятор) — устройство для преобразования физической формы представления информации из компьютерного стандарта в стандарт телефонной связи и обратно.

До развития интернета самыми популярными были модемы для коммутируемых телефонных линий или как их ещё называли dial-up модемы, которые издавали шипяще-звинящие звуки в момент подключения к сети и обеспечивали скорость передачи до 8 килобит в секунду.

Программное обеспечение сети

Основным ПО для функционирования сетей являются сетевые операционные системы на серверах: Windows Server, FreeBSD, различные версии Linux и другие.

ПО делится на два вида:

Базовое — обеспечивает поддержку работы сети по протоколу TCP/IP.

Прикладное — обеспечивает работу служб интернета — WWW, почта и другие.

Основная технология работы сети – клиент-сервер – программа-клиент на компьютере абонента сети формирует запросы, а сервер обрабатывает эти запросы.

Интернет — это всемирная система компьютерных сетей, объединённых на базе общего протокола TCP/IP, также её именуют WWW – World Wide Web – всемирная паутина или всемирная информационная сеть.

Всемирная сеть состоит из сети документов, ещё их называют веб-страницами, связанных между собой гиперссылками.

HTTP – Hyper Text Transfer Protocol – протокол передачи гипертекста, который занимается обработкой гиперссылок, поиском и передачей документов клиенту.

Гиперссылка (гипертекст) — это слово или участок текста, который выделен каким-либо цветом и щелчок по которому позволит перейти на другую веб-страницу или веб-сайт.

Гиперссылка, связанная с другой страницей образует гиперсвязь. Если гиперсвязь осуществляется между мультимедиа документами, то она образует систему — гипермедиа.

Веб-страницы хранятся на веб-сервере, а если страницы находятся в одном домене, то все вместе они составляют веб-сайт.

Для просмотра веб-документов в сети Интернет необходима клиент-программа — браузер.

В настоящее время главным информационным пространством, в котором происходят многие события и операции, является Интернет. Он предназначен для поиска информации, общения, работы и проведения свободного времени.

Сейчас практически в любой точке планеты имеется доступ в Интернет. Мировая паутина позволяет быть в курсе всех событий и новостей.

Мало кто теперь пользуется общением посредством телефонного соединения, если под рукой есть Интернет. Можно осуществлять общение с использованием различных чатов или программ для обмена сообщениями.

Способы подключения к сети Интернет

На сегодняшний день основными видами соединений с интернетом являются

проводное,

беспроводное и

Wi-Fi.

Все они имеют свои положительные и отрицательные стороны. В каждой ситуации наиболее удобным считается определенный вид соединения. Выбор подключения может зависеть от деятельности пользователя, его потребностей и назначения Интернета. Так же имеет значение местопребывание пользователя (дома, в поездке, за границей), что влияет на выбор возможности подключения к сети Интернет.

Доступ к Интернету с помощью кабеля (проводное соединение)

Такой метод выхода в Интернет отлично подойдет любителям скачивания файлов и использования игр в он-лайне. Проводное подключение обладает большой скоростью обмена данными. Важно, что эта скорость является одинаково быстрой, как на прием, так и на передачу информации, что не позволяют сделать другие виды соединений с Интернетом.

В последнее время стали применять кабель из оптического волокна. Он позволяет достичь наиболее максимальной скорости посредством улучшения качества передачи сигнала.

Кабельное соединение чаще всего применяется для пользователей настольных компьютеров, которые не требуют постоянного перемещения, но может применяться и для пользователей переносных устройств, ноутбуков, нетбуков, имеющих соответствующие разъемы для подключения кабеля.

Данный вид соединения обладает не только высокой скоростью, но и возможностью применения безлимитных тарифов. При таком тарифе не существует предела скачиваемого трафика, поэтому можно пользоваться интернетом без ограничений и на максимальной скорости.

Такой вид проводного соединения называют аббревиатурой LAN. Так же называется разъем в ПК, к которому можно подсоединять провод, и обеспечивать проводной доступ к Интернету.

Доступ к мобильному Интернету (беспроводное подключение к сети)

Такой вид интернета очень удобен для людей, которые находятся в постоянном движении. Главным положительным качеством считается отсутствие провода, который не позволяет пользователю перемещаться вместе со своим ПК.

Для выхода в Интернет требуется наличие внутри ПК специального устройства для работы с СИМ-картой операторов мобильной связи. А при отсутствии такого устройства нужно иметь специальный USB-модем, которые выпускают практически все операторы мобильной связи.

Соединение с Интернетом осуществляется посредством мобильной связи. Для этого необходимо приобрести СИМ-карту оператора или упомянутый модем, и при этом выбрать подходящий размер трафика и тариф.

Тарифы бывают как повременные (почасовые, посуточные, месячные), так и зависящие от объема передачи информации (например, столько-то рублей за каждый мегабайт принятой или переданной информации). Повременные тарифы, как правило, имеют ограничение на предельную величину скачиваемой (передаваемой) информации. После исчерпания этого лимита соединение либо прерывается вообще, либо продолжается на чрезвычайно низкой скорости.

Надо отметить, что в последнее время появились операторы, предоставляющие только услуги Интернета, без предоставления услуг телефонии. Для связи с такими операторами и для получения с их помощью доступа к Интернету также нужны встроенные в ПК устройства приема-передачи данных или внешние USB–модемы, но СИМ-карты в этом случае уже не нужны.

Скорость передачи в мобильных сетях зависит от возможностей операторов мобильной связи. На сегодняшний день применяются такие стандарты, как 3G, 4G, ведутся разработки стандартов 5G. Каждый последующий стандарт позволяет обмениваться данными со все большей скоростью.

Однако мобильное подключение обеспечивает скорость приема данных из сети в ПК намного выше, чем скорость передачи данных из ПК в сеть, что не очень удобно, например, при использовании Skype.

Доступ к интернету через Wi-Fi

Вообще-то, это тоже беспроводное подключение. Но такое подключение не требует наличия устройств в виде модемов или кабеля. Просто необходимо приобрести роутер, который предназначен для распространения волн.

Сейчас во многих общественных местах установлены Wi-Fi роутеры, которые позволяют воспользоваться Интернетом в любой момент. Данный метод соединения с сетью очень удобен для пользователей планшетов, мобильных телефонов или ноутбуков, у которых есть встроенный модуль Wi-Fi соединения.

Данный метод соединения становится все более популярным. Им начинают пользоваться и в домашних условиях, и в офисах. Удобство состоит в том, что не нужно прокладывать провода к компьютерам.

Надо отметить, что Wi-Fi подключение к Интернету особенно распространено в развитых странах. Там доступ к Интернету с помощью Wi-Fi есть практически везде. Таким образом, пользователи мобильных гаджетов могут оставаться на связи все время, без перерывов. У нас в стране также идет развитие данного способа соединения, однако учитывая масштабы нашей страны, все-таки мобильный доступ к Интернету с помощью СИМ-карты является у нас более надежным и более распространенным, включая сельскую местность.

Все перечисленные способы выхода в Интернет обладают своими плюсами, которые позволяют подобрать наиболее приемлемый для пользователей ПК вид соединения. В том числе допускаются и сочетания этих методов. Например, при использовании ноутбука в стационарном варианте (на работе или дома) удобно пользоваться проводным соединением.

А при мобильном варианте использования того же ноутбука хорошо иметь USB-модем для соединения с мобильными операторами. При пользовании этим же ноутбуком в кафе, можно применять Wi-Fi подключение к Интернету. Так что все зависит не только от предпочтений пользователей ПК, но и от предоставляемых возможностей для подключения к Интернету.

Одним из фундаментальных понятий в Интернете является понятие IP-адреса, которым должен обладать каждый компьютер, подключенный к Интернету. Для упрощения процедур глобального распределения адресного пространства (АП) созданы несколько региональных регистратур (RIR, Regional Internet Registry), каждая из которых ответственна за определенный географический регион. Россия находится в зоне ответственности регистратора RIPE, расположенного в Амстердаме. Региональные регистраторы, в свою очередь, выделяют определенные ресурсы АП локальным регистраторам (LIR). В России первыми локальными регистраторами были Интернет-провайдеры Релком[*], Демос и др. Позже был создан Российский институт развития общественных сетей (РосНИИРОС), выступивший в качестве локального регистратора для организаций науки и высшей школы.

Для дальнейшего развития существующей информационно-вычислительной инфраструктуры СО РАН был получен статус локального интернет-регистратора (LIR). Это дало возможность получить значительный диапазон адресного пространства и начать систематическую перенумерацию сети -- замену адресов, выданных ранее абонентам разными провайдерами (Релком, РосНИИРОС и др.), на адреса, принадлежащие Сибирскому отделению.

Эта процедура, несмотря на трудоемкость, обеспечивает ряд преимуществ:

• упрощает схемы маршрутизации и администрирования;

• обеспечивает более стабильную работу региональных филиалов и отделений;

• предоставляет значительные ресурсы для дальнейшего развития сети;

• стимулирует применение в сетях организаций технологических решений, существенно улучшающих информационную безопасность сетей.

На АП, полученное у локального регистратора, накладываются определенные ограничения -- некоторые схемы взаимодействия сетей становятся невозможными. В ряде случаев регистратор-провайдер требует возврата АП при переходе абонента к другому провайдеру. В силу этого по мере развития СПД СО РАН было признано целесообразным получить для нее статус локального регистратора и определенный ресурс АП, которым можно распоряжаться по собственному усмотрению. В ближайшие годы ожидается резкое ужесточение правил, регламентирующих распределение реального адресного пространства во всех региональных Интернет-регистратурах, связанное с гипотетическим приближением порога нехватки адресов. Это приводит к ужесточению контроля за локальными регистратурами и к необходимости возврата адресного пространства в регистратуры, ранее распределившие это пространство. В то же время, получение нового, ``чистого'' пространства сопряжено с дополнительными организационными и материальными затратами.

Адресное пространство, доступное в настоящее время в сети СО РАН, условно можно разделить на несколько категорий:

АП, стихийно распределенное в конце 80-х - начале 90-х годов прошлого века для подключения организаций СССР и <бывшего> СССР (193.124.0.0/15). В этом диапазоне работают некоторые институты СО РАН (ИНХ, ИВТ, ИЯФ, ИЦИГ, ИАЭ), НГУ и другие организации;

АП, распределявшееся РосНИИРОС в Российской Федерации и принадлежащее в настоящее время РЕЛАРН[*] или RBNet. В этом АП прописаны организации, подключавшиеся во второй половине 90-х -- большинство вузов, региональные научные центры СО РАН, например сеть Иркутского научного центра СО РАН (62.76.16.0/20). Эти сети подлежат перенумерации в ближайшее время, поскольку их маршрутизация нестабильна и переусложнена.

АП, распределенное тем же РосНИИРОС, выделенное непосредственно для ННЦ СО РАН в середине прошлого десятилетия (194.226.160.0/19, 212.192.160.0/19). Как и в предыдущем случае, хотя это АП формально принадлежит РосНИИРОС, маршрутизация этих сетей стабильна и не вызывает проблем. Вероятность необходимости возврата этого АП невелика.

Наконец, АП, принадлежащее непосредственно СО РАН (точнее, LIR СО РАН).