10. Передача информации. История создания internet. Адресация в internet. Основные возможности internet. Способы подключения к internet

Передача информации

Понятие “информация” обычно предполагает наличие источника информации и потребителя (адресата, приёмника) информации. Люди издавна объединились, что обусловило применение различных способов передачи информации от человека к человеку. Человеку даже пришлось заняться разработкой средств передачи. История средств передачи длинна, как история человечества: барабан в джунглях, костры в горной местности, колокол, человеческая речь, книга, радио, телефон, телеграф, факс…В этом списке – средства передачи информации, ориентированные как на мгновенное восприятие её адресатом, так и отложенное по времени, ориентированные также на передачу информации на различные расстояния – как в пределах естественной возможности восприятия, так и неограниченно их превышающих. Развитие средств передачи информации имело определяющее значение для становления цивилизации. Недаром, говоря об информационных революциях в истории человечества, в первую очередь выделяют историю средств передачи информации. Так, книга явилась средством распространения знаний, в том числе и сохранённом для последующих поколений виде, преобразила общество и культуру. Изобретение компьютера также внесло свою лепту в историю развития средств передачи информации и, следовательно, в историю развития человечества.

Информация от источника к адресату всегда передаётся в материально-энергетической форме, информация может поступать непрерывно, а может и дискретно. Составляющие информационного процесса обеспечиваются наличием информационной системы, складывающейся из источника информации, канала связи, по которому информация в форме материально-энергетического сигнала может поступать к адресату, а также некоторого соглашения (кода), которое позволит потребителю установить смысл воспринятого сигнала, и собственно адресата, потребителя информации.

Компьютерная (электронная) сеть – это система обмена информацией между различными компьютерами, которая даёт возможность пользователям этих компьютеров применять их в качестве средств передачи и приёма информации. Компьютерные сети бывают локальные, отраслевые, региональные, глобальные. Принципы функционирования различных электронных сетей примерно одинаковы, так как все они представляют собой информационную систему, складывающуюся из компьютеров (как источников информации), канала связи, по которому информация в форме материально-энергетического сигнала может поступать к адресату-адресату, а также некоторого соглашения (кода), которое позволит компьютеру-адресату преобразовать воспринятый сигнал в форму понятную потребителю-человеку. Практически любая сеть строится на основе нескольких мощных компьютеров, называемых серверами. К этим серверам обычно подключены серверы и соответственно сети второго порядка (региональные), третьего порядка (отраслевые или корпоративные), четвёртого порядка (локальные), а к ним – пользователи отдельных компьютеров.

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ INTERNET. АДРЕСАЦИЯ В INTERNET. ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ INTERNET.

В Internet входят десятки тысяч компьютерных сетей, охватывающих более ста стран. Internet была создана в США в 1969 г., когда Агентству передовых исследований (Advanced Research Projects Agency, ARPA) Министерства обороны США была поручена разработка сети, для связи компьютеров военных научных и учебных заведений. Эта сеть (ARPANet) ,была предназначена для помощи военным специалистам в обмене информацией. В 1974 г. был создан специальный протокол (набор соглашений, который определяет порядок обмена данными между различными программами, работающими на разных компьютерных платформах). Он получил название TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol – Протокол управления передачей / Межсетевой протокол и был основан на принципе коммутации пакетов, состоящем в том, что данные разбиваются на части, к каждой части из которых присоединяется заголовок, содержащий необходимую информацию о маршруте доставки. Компьютеры сети анализируют эти заголовки и передают пакет данных следующему узлу, находящемуся на пути к месту назначения. Компьютеры, определяющие пути доставки, способны выбирать альтернативные маршруты, если указанное сетевое соединение прервется. В пункте назначения программное обеспечение протокола TCP собирает пакеты и располагает их в соответствии с нумерацией. TCP проверяет контрольную сумму пакета и в случае несовпадения запрашивает повторную передачу. Линии для транспортировки цифровых данных различаются скоростью – 2,5 Кбит/с до 45 Мбит/с. Размер пакета данных в IP – от 1 до 1500 байтов. Это равномерно распределяет нагрузку на сеть между пользователями, не позволяя ни одному из них монополизировать ее. К каждому из пакетов прикладывается необходимая информация о месте назначения. Компьютер может считаться частью Internet, если он входит в ее единое адресное пространство. Ему присваивается уникальный IP-адрес, который состоит из четырех чисел от 0 до 255, отделенных друг от друга точками, например: 128.250.33.199 или 193.20.103.11 IP-адрес разбирается справа налево. Самое правое число обозначает номер конкретного компьютера. Остальные числа в зависимости от класса адреса показывают номера сетей и подсетей. Причем не важно, какая платформа используется – Apple, IBM, Sun, DEC.

Жизнь в Internet не была бы такой удобной, если бы приходилось пользоваться цифровыми IP- адресами. Раньше каждый вновь подключаемый в сеть компьютер надо было зарегистрировать в Сетевом центре информации (Network Information Center, NIC). Данные обо всех компьютерах заносились в специальный файл под названием hosts, который NIC регулярно рассылал по сети. Тогда при обращении к какому-то компьютеру по имени система просматривала список и вычисляла IP- адрес. Вскоре файл hosts достиг таких размеров, что его стало невозможно оперативно разослать. Для решения этой проблемы была введена доменная система имен (Domain Name System, DNS), которой мы пользуемся и поныне. Сущность DNS состоит в том, что ответственность за назначение имен возлагается на различные группы пользователей, отвечающих за ту или иную область сети – домен (domain – область, англ.). Домены в именах отделяются друг от друга точками, например abcd.efg.spb.ru или alpha.math.msu.ru Доменное имя, в отличие от цифрового, разбирается слева направо. Самым первым указывается имя реального компьютера, обладающего IP-адресом, далее следует имя группы, присвоившей имя этому компьютеру, далее имя более крупной группы присвоившей имя первой группе и т.д. Например, в адресе cde.bmstu.ru первым идет название ресурса (центр дистанционного образования), потом название организации (Бауманский университет), и затем, национальный домен RU.

Домены самого верхнего уровня были созданы с момента введения DNS. В соответствии с международным стандартом принята двухбуквенная кодировка государств. Вот некоторые из них:

• ca – Канада

• fr – Франция

• br – Бразилия

• us - США

• ru – Россия

Изначально в США существовали домены:

• net – сети

• mil – военные структуры

• edu – обучающие структуры

• com – коммерческие организации

• org – некоммерческие организации

Электронная почта (E – mail) – самое распространенное применение Internet. Электронная почта предоставляет возможность пересылки сообщений по сети со скоростью несравнимо более высокой, чем у обычной почты. Можно получать сообщения, помещать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать на письма в автоматическом режиме, используя адрес отправителя, рассылать письмо сразу нескольким получателям, переадресовывать письма.

Адрес электронной почты записывается по правилу:

User@host , где

Host – доменное имя компьютера,

User – имя пользователя на этом компьютере.

Например, peter@mitino.msk.ru

FTP – СЕРВЕРЫ

Предназначены для получения файлов, получили своё название от протокола File Transfer Protocol (FTP). Физически файлы хранятся на сервере FTP в каталогах, так же, как на диске персонального компьютера. Подключившись к серверу FTP с помощью специальной программы, называемой клиентом FTP, можно переписывать файлы с дисков сервера FTP на локальные диски своего компьютера и обратно.

Например:

ftp.info.apple.com серверы крупных компаний

ftp.intel.com

NEWS – СЕРВЕРЫ или серверы телеконференций

Предназначены для оперативного обмена информацией между пользователями сети. Каждый сервер новостей имеет несколько тысяч конференций, в рамках которых обсуждаются различные вопросы. Любой пользователь сети может послать в конференцию свой вопрос или реплику.

Иерархия новостей насчитывает несколько тысяч групп, разбитых на категории. Например:

• comp – вычислительная техника

• news – сетевые новости

• rec – хобби и развлечения

• alt – все , что не попадает в эти категории

Круг тем, обсуждаемый при помощи системы новостей необычно обширен и разнообразен. Например:

Alt.music.ozzy – дискуссии любителей Оззи Осборна

Comp.lang.pascal – дискуссии о языке программирования Pascal.

КАНАЛЫ IRC (Internet Relay Chat)

Предназначены для общения людей через Internet в реальном времени при помощи клавиатуры и монитора. Такие каналы имеют названия и краткое описание обсуждаемой темы. Помимо передачи сообщений одновременно всем или кому–то одному через каналы IRC можно ещё и посылать файлы.

WEB – СЕРВЕРЫ или World Wide Web (WWW) – Всемирная паутина. Основа WWW – файлы в формате HTML (Hyper Text Markup Language – язык разметки гипертекста), или гипертекстовые страницы. Гипертекст – это лёгкая в использовании и мощная система связанных слов и фраз, позволяющая перемещаться по особым образом, организованным страницам. При работе с гипертекстовыми файлами используется HTTP (Hyper Text Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста). WEB – серверы хранят различную информацию, ориентированную на каждодневное использование – новости, сводка погоды, программа телепередач и т.д. Для просмотра этой информации пользователь должен запустить специальную программу – браузер. Чтобы загрузить WWW-документ, необходимо набрать в браузере путь к этому документу. Этот путь называется URL (Uniform Resourse Locator – унифицированный указатель ресурса). После набора URL программа – браузер, используя соответствующий протокол, обращается к требуемому серверу и запрашивает у него соответствующий файл. Далее файл передаётся на компьютер пользователя и браузер, используя команды форматирования, генерирует готовый для просмотра документ. Все ресурсы, доступные через WWW определяются с помощью универсального метода, имеющего формат:

Protocol://host/path, где

Protocol – тип доступа;

Host – доменное имя компьютера Internet или его IP – адрес;

Path – имя директории и файла.

Например:

http://www.hardnsoft.ru –указывает на главную страницу WEB - сервера журнала. Доступ к Internet предоставляют поставщики сетевых услуг – провайдеры.

Локальные вычислительные сети

Локальные вычислительные сети (ЛВС) – это коммуникационные системы, которые охватывают относительно небольшие расстояния. Обычно ЛВС ограничены офисом, кабинетом, одним зданием. Наиболее распространены локальные сети из 3-12 компьютеров, различных запоминающих устройств, печатающих и других специализированных внешних устройств. ЛВС должны быть легко адаптируемы, то есть иметь гибкую архитектуру, которая позволяет произвольно располагать рабочие места, добавлять или переставлять персональные компьютеры (ПК) или периферийные устройства.

Одной из существенных особенностей ЛВС является использование всеми ПК (в этом случае их ещё называют рабочими станциями), включёнными в сеть, потенциальных возможностей других устройств сети. Благодаря этому возможна одновременная, и даже совместная работа с какой-либо программой, файлами и письмами.

Составные части ЛВС: кабель, сетевая интерфейсная плата, сервер сети, центральное запоминающее устройство, рабочие станции.

К кабелю передачи данных подключено каждое устройство в сети, именно поэтому возможен обмен информацией между ними. ЛВС могут работать с разными кабелями – от двужильных телефонных, до оптоволоконных, повышающих качество и скорость передачи данных.

Сетевая интерфейсная плата, или сетевой адаптер, - специальное аппаратное средство для эффективного взаимодействия персональных компьютеров сети. Она устанавливается в одно из свободных гнёзд расширения шины ПК, а кабель передачи данных подключается в разъём на этой плате.

Сервер сети – это специальная система управления сетевыми ресурсами общего доступа. Сервер является комбинацией аппаратного и программного обеспечения. Аппаратным средством может быть типовой ПК или специально спроектированный компьютер.

Центральное запоминающее устройство – это жёсткий магнитный диск, который содержит программы и данные, к которым допустим совместный доступ пользователей сети. Одна сеть может иметь несколько таких дисков, что позволяет, например, хранить базу данных большого объёма, распределённую на несколько дисков.

Таким образом, ЛВС является системой общего доступа к различным устройствам с возможностью коммуникации (связи) внутри неё, допускающая через подключение ЛВС к сетям другого уровня общение с другими ЛВС и персональными компьютерами.

Какие способы подключения к Internet могут предложить отечественные провайдеры?

КОММУТИРУЕМЫЕ ТЕЛЕФОННЫЕ ЛИНИИ.

На качество соединения влияют тип модема, качество телефонной линии, протокол, с применением которого это соединение устанавливается (HST – специально разработанный для сильно зашумленных линий). Скорость передачи данных определяется модемами, установленных у пользователя и провайдера, и составляет 28,8 – 56 кБит/с. На скорость передачи влияет загруженность сервера, с которым работает пользователь, а также каналов передачи данных, “ведущих” к этому серверу.

Соединение по коммутируемым телефонным линиям не является надёжным, скоростным и удобным, однако, это самый недорогой вид соединений.

ВЫДЕЛЕННАЯ ЛИНИЯ

Упрощенно, выделенная линия – это провода, которые проложены от сервера поставщика услуг Internet к пользователю. Выделенная линия обеспечивает постоянное круглосуточное соединение с Internet на скорости 64 – 256 кБит/с. Первоначальные затраты составляют около 1000 $. Ежемесячная плата за выделенные линии ISDN и услуги поставщика в среднем 1500$.

ВЫДЕЛЕННЫЙ ТЕЛЕФОННЫЙ НОМЕР

Отдельный телефонный номер резервируется у поставщика, теми пользователями, для которых важен немедленный доступ к Internet в любое время суток. Обходится дешевле выделенной линии.

РАДИОКАНАЛ.

Несколько офисов, для объединения в общую сеть, соединяются с помощью радиомодемов, работающих в диапазоне сверхвысоких частот. Скорость передачи данных может достигать 2 мБит/с, что желательно при подключении значительного количества пользователей, проведении видеоконференций и передачи звука в реальном времени. Начальные затраты 2500 – 4000$, ежемесячная плата 600$ при скорости передачи данных 64 кБит/с.

СПУТНИКОВЫЙ КАНАЛ В INTERNET

Данные из сети Internet поступают в компьютер пользователя через спутник со скоростью 400 Кбит/с, а в обратном направлении через модем. Недостатки: неодинаковая скорость передачи данных исключает возможность проведения видеоконференций, высокая стоимость подключения – за подключение 1600$ и 75$ за каждые принятые 30 мБайт данных.

КАБЕЛЬНЫЕ МОДЕМЫ

Рассчитаны на обычные сети кабельного телевидения, распространенные в Москве. Через коаксиальный телевизионный кабель с помощью кабельного модема можно –передавать данные со скоростью порядка 1 мБит/с. Этот способ подключения широкое распространение пока не получил.