Комп’ютерні мережі

Сукупність комп’ютерів, з’єднаних між собою каналами зв’язку називається комп’ютерною мережею. Комп’ютерна мережа дозволяє її користувачам здійснювати швидкий обмін інформацією, а також колективно використовувати її ресурси. Так, відпадає необхідність мати біля кожного комп’ютера принтер для друкування документів, – достатньо мати їх лише декілька в мережі і всі документи, підготовлені до друку, відправляти на один з них.

Основним призначенням комп’ютерної мережі є забезпечення простого, зручного та надійного доступу користувача до спільних розподілених ресурсів мережі та організація їх колективного використання з надійним захистом від несанкціонованого доступу, а також забезпечення зручними і надійними засобами передачі даних між користувачами мережі. Мережі за своїм територіальним розташуванням поділяються на локальні, регіональні та глобальні.

Локальна мережа – це комп’ютерна мережа, комп’ютери якої розташовані на невеликій відстані один від одного (в одному або декількох сусідніх будинках). Комп’ютери в локальній мережі з’єднуються за допомогою коаксіального кабелю, витої пари або оптоволоконного кабелю. Вита пара – це два переплетених між собою проводи без зовнішнього екрана. Найпростіший варіант витої пари – це телефонний кабель. Він є самим дешевим і одночасно найбільш чутливим до впливів зовнішніх електромагнітних полів, що призводить до невисокої надійності при передачі інформації. Коаксіальний кабель – це один або декілька ізольованих між собою провідників, що мають спільний металевий захисний екран. Оптоволоконний кабель являє собою сукупність тонких скляних або пластмасових волокон, що покрита захисною оболонкою. Дані по оптоволоконному кабелю можна передавати на значні відстані фактично без втрат. Недоліками такого каналу зв’язку між комп’ютерами є його висока вартість, а також низька технологічність – внесення змін в оптоволоконну лінію зв’язку є непроста справа.

Регіональна мережа являє собою сукупність локальних мереж, які розташовані в одному регіоні – місті, районі, області, на території невеликої країни, – і при цьому мають спеціальні апаратні засоби для обміну інформацією між собою.

Комп’ютери, що ходять до складу локальної комп’ютерної мережі, можна поділити на сервери і робочі станції. Сервер – це комп’ютер, який забезпечує користувачів мережі певними послугами. Робоча станція – це комп’ютер, через який користувач отримує доступ до ресурсів мережі. Робоча станція може функціонувати як в складі мережі, так і автономно.

Є дві основні концепції побудови програмного забезпечення комп’ютерної мережі.

Перша концепція полягає в орієнтації програмного забезпечення на надання багатьом користувачам одночасно ресурсів загальнодоступного головного комп’ютера – файлового сервера, або просто файл-сервера. Файловий сервер здійснює розподіл інформаційних ресурсів (файлів з даними, програм), а також апаратних (принтерів, модемів та інших) між користувачами мережі. В мережі може бути декілька файлових серверів, кожний з яких відповідає за свій різновид послуг. Основна частина мережної операційної системи розміщується на файловому сервері, а на робочих станціях розміщується лише невелика оболонка, яка відіграє роль інтерфейсу між програмами, які звертаються до файлового сервера і файловим сервером.

Друга концепція полягає в тому, що програмне забезпечення орієнтоване не тільки на спільне використання ресурсів, але й на їх обробку в місці розташування ресурсу за запитами користувача. Ця концепція називається архітектурою "клієнт – сервер". Програмне забезпечення в цьому випадку складається з програмного забезпечення сервера і програмного забезпечення користувача (клієнта). Робота цих систем організовується так: програми-клієнти виконуються на комп’ютері користувача і посилають запити до програми-сервера, яка працює на комп’ютері спільного доступу. Основна обробка запиту здійснюється сервером, а на комп’ютер користувача посилаються тільки результати обробки.

Локальні комп’ютерні мережі поділяються на однорангові та мережі з виділеним сервером.

Однорангова комп’ютерна мережа не має єдиного центру керування робочими станціями та єдиного пристрою для збереження даних. Мережну операційну систему розподілено між всіма робочими станціями. Кожна робоча станція, що знаходиться в такій мережі може виконувати як функції клієнта так і функції сервера. Таким чином, вона може обслуговувати запити інших робочих станцій і спрямовувати свої запити в мережу (до інших робочих станцій).

Комп’ютерна мережа з виділеним сервером має один (може і декілька) комп’ютер, що виконує функції збереження даних, обробки запитів, управління мережею.

Комп’ютери можуть бути під’єднані до мережі за різними схемами. Топологія мережі – це схема сполучення каналами зв’язку комп’ютерів мережі (вузлів мережі). В комп’ютерних мережах використовують три основних топології: шинну (або моноканальну), кільцеву і зіркоподібну. З топологією мережі тісно пов’язаний метод доступу. Метод доступу – це спосіб передачі інформації від одного вузла мережі до іншого.

В комп’ютерній мережі з шинною топологією використовується один канал зв’язку, що об’єднує всі комп’ютери мережі. Кожна робоча станція "слухає" канал зв’язку, і якщо він вільний, то може здійснювати обмін даними з іншим комп’ютером.

В комп’ютерній мережі кільцевою топологією, канал зв’язку являє собою кільце, на якому розташовані комп’ютери. Інформація передається комп’ютерами послідовно по кільцю, поки не досягне того комп’ютера, для якого вона призначена.

В комп’ютерній мережі з зіркоподібною топологією є активний центр (комп’ютер), який здійснює управління комп’ютерами мережі через спеціальний пристрій – концентратор.

Для обміну інформацією між локальними мережами використовують мости і маршрутизатори. Мости використовують для зв’язку мереж з однаковим комунікаційним обладнанням, а маршрутизатори – для звязку мереж з різним комунікаційним обладнанням.

Сукупність з’єднаних між собою каналами зв’язку локальних мереж і складає глобальну мережу Інтернет. Internet–це мережа комп’ютерів та комп’ютерних мереж, джерело інформації, яка постійно змінюється і розширяється. З часу створення в 60-х роках ХХ ст. кількість комп’ютерів, підключених до Internet , неухильно зростає, і тепер ця мережа використовується мільйонами людей як у комерційних та державних організаціях, так і індивідуально.

Для того, щоби організувати передачу даних між комп’ютерами та мережами, необхідно зафіксувати і дотримуватись певних правил. Ці правила, що регламентують, як здійснювати обмін даними називаються протоколами. В Інтернет найважливішими є протоколи TCP/IP. TCP(TransmissionControlProtocol) – протокол, який визначає, як потрібно передавати (транспортувати) дані. Згідно цього протоколу, дані розбиваються на порції – пакети. В кожний пакет включається адреса одержувача, а також він маркується, тобто, пакету присвоюється номер. На комп’ютері одержувача ці пакети знову збираються в єдине ціле у відповідності з їх номерами (маркерами).

IP(InternetProtocol) – протокол, який визначає, куди пересилаються пакети з даними. Суть цього протоколу полягає в тому, що у кожного комп’ютера, який приєднаний в даний момент до Інтернет, має бути своя унікальна адреса (IP-адреса). IP-адреса являє собою чотири числа, які відокремлені одне від другого точками. Наприклад, 193.230.134.7. Оскільки людям користуватись числами незручно, то паралельно з системою IP-адрес існує система доменних імен. В цій системі адреса кожного комп’ютера записується у вигляді послідовності імен доменів, які розділяються крапками.

Домен – це група вузлів, об’єднаних за деякою ознакою (вузли якої-небудь країни, вузли організації, навчального закладу тощо). Система доменів має ієрархічну деревоподібну структуру. Тобто кожний домен проміжного рівня містить групу інших доменів. Кореневий домен є умовним. На верхньому рівні розташовані домени США і початкові домени різних країн. Ім’я вузла становить нижній рівень доменного імені.

Доменне ім’я одного з серверів Технологічного університету Поділля – beta.tup.km.ua.

beta – ім’я сервера, tup – ім’я домену університету, km – ім’я домену міста Хмельницький, ua – ім’я домену України.

Робота з веб-броузерами

Для роботи в Internet розроблено спеціальні програми (броузери). Однією з найбільш популярних програм для перегляду Web-сторінок є Microsoft Internet Explorer. Його популярність, в першу чергу, обумовлена тим, що він додається до Windows і тим, хто придбав операційну систему, вже не потрібно шукати додатково програму такого типу. Це, в свій час, викликало цілу війну між Microsoft Corp. та іншими фірмами, які спеціалізувались на розробці програм для Інтернет, оскільки це поставило їх на межу банкрутства. Дійсно, хто буде купляти, можливо навіть дещо кращі програми, якщо подібні їм програми поставляються як додатки до операційної системи безкоштовно? Насправді ж вартість броузера входить як складова до вартості операційної системи. Користуються попитом також такі броузери, як Mozilla Firefox, Safari, Google Chrome , Opera та інші.

Запуск .

Здійснюється вибором:

кн.Пуск Программы Internet Explorer

В результаті відкривається вікно програми:

Як і всяке вікно, воно має заголовок, головне меню, панель інструментів, де знаходяться різноманітні кнопки. Характерною особливістю вікна Internet Explorer є наявність вікна (поля) адреси. На снепшоті вгорі в цьому вікні знаходиться піктограма програми і текст about:blank. Центральне поле вікна Internet Explorer призначено для відображення Web-сторінки. Нижній рядок є рядком стану, де відображається стан завантаження Web-сторінки.

В заголовку вікна відображається назва Web-сторінки, а також ім’я програми – MicrosoftInternetExplorer.

Завантаження Web-сторінки.

Для того, щоби завантажити потрібну Web-сторінку, необхідно ввести її адресу у вікні адреси (Address), після чого натиснути клавішу Enter або клацнути мишею на кнопці Go, яка знаходиться праворуч від вікна адреси.

Через деякий час, який залежить від швидкості каналів передачі даних, а також від швидкості і завантаженості сервера, на екран буде виведена завантажена сторінка. Якщо ж такої сторінки немає або вона тимчасово недоступна, то буде виведено відповідне повідомлення. Так, набравши в полі Address адресу http://www.lycos.com і натиснувши клавішу Enter, ми завантажимо Web-сторінку пошукового сервера Lycos:

Переміщення від даної Web-сторінки до іншої здійснюється клацанням мишею на відповідних гіперпосиланнях. В більшості випадків гіперпосилання – це текст, виділений кольором і підкреслений. Але гіперпосиланнями можуть бути також і малюнки. Визначити, чи є той чи інший об’єкт гіперпосиланням просто – достатньо встановити на нього вказівник миші. Якщо об’єкт на Web-сторінці є гіперпосиланням, то форма вказівника змінюється, - він набуває форми людської руки з витягнутим вказівним пальцем.

Повернутись до попередньої Web-сторінки можна клацнувши на кнопці Back (Назад) на панелі інструментів . Натискання на маленький чорний трикутник, що праворуч, призводить до виводу списку відвіданих Web-сторінок. Клацання на елементі списку повертає нас до відповідної Web-сторінки. Якщо ми перемістились назад по списку Web-сторінок, то ми можемо знову повернутись вперед за допомогою кнопки .

Зупинити завантаження Web-сторінки, можна клацнувши на кнопці Stop (Стоп): .

Деколи трапляється, що сторінка, через збої в роботі мережі, завантажується не повністю або виводиться повідомлення про помилку. В такому разі сторінку необхідно перезавантажити. Для цього слугує кнопка Refresh (Обновити): .

Розміри шрифтів, якими відображаються тексти на Web-сторінках можна, в разі потреби, збільшити або зменшити за допомогою кнопки Size (Розмір): , або вибравши з головного меню

Зі списку розмірів, який виводиться в першому і другому випадках, вибираємо потрібний розмір шрифту: Largest (Найбільший),.Larger (Великий), Medium (Середній), Smaller (Малий), Smallest (Найменший).

Іноді також трапляється, що Web-сторінка відображається неправильно, – замість тексту – беззмістовні набори українських (російських) літер або специфічних літер європейських алфавітів. Наприклад,

або

Це пов’язано з неправильно встановленим кодуванням броузера. Як правило, це трапляється при перегляді Web-сторінок, які містять російський (український) текст. Щоби уникнути цього, потрібно змінити кодування. Це можна зробити натиснувши кнопку Encoding (Перекодування) або вибрати з головного меню

Вибравши Cyrillic (Windows), замість наведених вище в прикладі текстів, ми побачимо

Найбільш уживаними кодуваннями на Web-сторінках з кирилицею є Cyrillic (Windows), Cyrillic (KOI8-R), Cyrillic (KOI8-U).