Назначение, структура и характеристика корпоративной компьютерной сети.
Корпоративная сеть представляет собой объединение территориально удаленных ЛВС на базе использования магистральных каналов связи глобальных (WAN) и региональных (MAN) сетей с целью обеспечения обмена данными между различными приложениями организации (объединения, корпорации), в качестве которых выступают информационные ресурсы, программное обеспечение, технические устройства обработки данных и обеспечения коммуникаций.
Корпоративная сеть строится на базе организации с единой централизованной системой управления и имеющей в своей структуре удаленные филиалы или отделения. Основное назначение корпоративной сети состоит в обеспечении доступа удаленных пользователей к общим ресурсам сети. Обобщенная схема корпоративной сети приведена на рис. 6.10. В качестве аппаратуры передачи данных в корпоративной сети широко используются маршрутизаторы и коммутаторы.
Объединение ЛВС в единую корпоративную среду осуществляется путем создания виртуальных каналов передачи данных, организуемых на базе магистральных каналов связи глобальных (WAN) и региональных (MAN) сетей с широкой полосой пропускания. Виртуальные каналы обмена в корпоративной сети организуются путем использования технологий АТМ и VPN.
Назначение, возможности и структура сети Интернет.
Глобальная сеть Интернет является самой крупной и уникальной информационной сетью в мире. Интернет состоит из множества локальных, территориальных и глобальных сетей, принадлежащих разным компаниям и предприятиям, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих всевозможные типы компьютеров, физически передающих данные по проводным, кабельным, спутниковым каналам связи и радиочастоты.
Интернет имеет иерархическую структуру. На верхнем уровне сети находятся федеральные узлы, связанные между собой магистральными каналами связи, физически представляющие собой спутниковые или волоконно-оптические каналы. Средний уровень представлен региональными узлами, связанными с сетями федерального уровня, высоко- и среднескоростными каналами. Нижний уровень образуют местные узлы, представленные серверами доступа к Интернет и связанные с узлами регионального уровня выделенными волоконно-оптическими и телефонными каналами связи. Именно к местным узлам подключаются ЛВС, а также компьютеры отдельных пользователей. Любая сеть может иметь связь с Интернет и рассматриваться как ее часть, если в ней используются принятые в Интернет протоколы TCP/IP.
ТСР протокол (Transmission Control Protocol – протокол управления передачей) осуществляет контроль целостности данных в процессе передачи. IP протокол (Internet Protocol – межсетевой протокол) – контролирует перемещение данных по Internet. Протокол TCP разбивает передаваемую информацию на порции и последовательно нумерует их. С помощью протокола IP все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.
Административное устройство сети Интернет. Адресация и основные протоколы сети Интернет.
Основным органом, осуществляющим регулирование Интернета является общественная организация ISOC (Internet Society – Интернет сообщество), которая управляет рядом технических комитетов, отвечающих за систему стандартов, разработку протоколов, архитектуры Интернет, развитие систем маршрутизации и доменных имен, оптимизацию адресного пространства, развитие перспективных технологий и системы безопасности Интернета.
Административное управление системой корневой зоны Интернет в одностороннем порядке осуществляется правительством США. Функции международного управления Интернетом выполняет Министерство торговли США.
В России функции по администрированию домена RU, присвоению IP-адресов, поддержанию хранилища документов выполняет Российский НИИ развития общественных связей (РосНИИРОС). Российское отделение ISOC «РАЙНЕТ» выполняет работы, связанные с сертификацией Интернет-операторов.
Основы межсетевой адресации и протоколы Интернет. IP-адреса во многом аналогичны почтовым индексам. Это последовательность из четырех чисел, разделенных точками, например, 192.168.0.1. В общем случае числовой IP-адрес может быть представлен следующим образом: <класс сети> <номер сети> <номер компьютера>. Класс сети задает масштаб сети и определяет пять классов сетей, представленных на рис. 6.11.
Если адрес начинается с 0, то сеть относится к классу А. Номер в сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. В таких сетях узлов должно быть больше 216, но не превышать 224.
Если первые два бита адреса равны 1, то сеть относится к классу В с числом узлов в диапазоне от 28 до 216.
Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 28.
В сети класса D адрес начинается с последовательности бит равных 1110, что означает особый групповой адрес. Пакет с таким адресом должны получить все узлы, которые образуют группу с номером, указанным в поле адреса.
Адрес класса Е зарезервирован для будущих применений.
В настоящее время наблюдается дефицит IP-адресов. Очень сложно получить адрес класса В и практически невозможно адрес класса А. Для решения проблемы разработчиками стека TCP/IP был предложен подход, связанный с переходом на версию Ipv6, в которой под адресное пространство выделяется 16 байтов. Доступ к компьютеру можно получить по его IP-адресу. Однако для пользователя более удобно использовать символические имена. Такие имена получили название доменных.
Доменные имена разделяются на части точками точно так же, как IP-адреса. IP-адреса уточняют место назначения слева направо, а доменные имена наоборот – справа налево. В целом, доменные имена имеют следующий формат:
имя-компьютера.домен-второго уровня.домен-первого-уровня
Домен 1-го уровня является наименее развернутым, например, coм или ru, представляют тип организации или страну, к которой принадлежит данный компьютер. Домен 1-го уровня обычно определяет страну местоположения сервера (ru – Россия; ua – Украина; uk – Великобритания; de – Германия) или вид организации (com – коммерческие организации; edu – научные и учебные организации; gov – правительственные учреждения; org – некоммерческие организации). Например, доменный адрес (доменное имя) www.microsoft.com обозначает компьютер с именем www в домене microsoft.com. Microsoft – это название фирмы, com - это домен коммерческих организаций. Имя компьютера www говорит о том, что на этом компьютере находится WWW-сервис. Это стандартный вид адреса серверов крупных фирм (например, www.intel.com, www.amd.com и т.д.). Имена компьютеров в разных доменах могут повторяться. Кроме того, один компьютер в сети может иметь несколько DNS-имен.
Когда вводится доменное имя, например, www.mrsu.ru, компьютер должен преобразовать его в адрес. Чтобы это сделать, компьютер посылает запрос серверу DNS, начиная с правой части доменного имени и двигаясь влево. Его программное обеспечение знает, как связаться с корневым сервером, на котором хранятся адреса серверов имён домена первого уровня (крайней правой части имени, например, ru). Таким образом, сервер запрашивает у корневого сервера адрес компьютера, отвечающего за домен ru. Получив информацию, он связывается с этим компьютером и запрашивает у него адрес сервера mrsu. После этого от сервера mrsu он получает адрес www компьютера, который и был целью данной прикладной программы.
Данные в Интернет пересылаются не целыми файлами, а небольшими блоками, которые называются пакетами. Каждый пакет содержит в себе адреса компьютеров отправителя и получателя, передаваемые данные и порядковый номер пакета в общем потоке данных. Благодаря тому, что каждый пакет содержит все необходимые данные, он может доставляться независимо от других, и довольно часто случается так, что пакеты добираются до места назначения разными путями. А компьютер-получатель затем выбирает из пакетов данные и собирает из них тот файл, который был запрошен. В Интернет используются также универсальные указатели ресурсов URL (Universal Resource Locator). URL включает в себя:
метод доступа к ресурсу, т.е. протокол доступа (http, gopher, WAIS, ftp, file, telnet и др.);
сетевой адрес ресурса (имя хост-машины и домена);
полный путь к файлу на сервере.
В общем виде формат URL выглядит так:
method://host.domain[:port]/path/filename,
где method - одно из значений, перечисленных ниже:
file – файл на локальной системе;
http – файл на World Wide Web сервере;
gopher – файл на Gopher сервере;
wais – файл на WAIS (Wide Area Information Server) сервере;
news – группа новостей телеконференции Usenet;
telnet – выход на ресурсы сети Telnet;
ftp – файл на FTP – сервере.
host.domain – доменное имя в сети Интернет.
port - число, которое необходимо указывать, если метод требует номер порта.
Пример: http://support.vrn.ru/archive/index.html.
Префикс http:// указывает, что далее следует адрес Web-страницы, /archive описывает каталог с именем archiv на сервере support.vrn.ru, а index.html - имя файла.
Протоколы TCP/IP являются протоколами нижнего уровня модели OSI. Помимо них существует целый ряд протоколов более высокого уровня, которые отвечают за передачу и обработку данных определенного назначения. К числу таких протоколов относят:
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) – протокол передачи гипертекста используется при пересылке Web-страниц с одного компьютера на другой.
FTP (File Transfer Protocol) – протокол передачи файлов со специального файлового сервера на компьютер пользователя. FTP дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с любым компьютером сети.
POP (Post Office Protocol) – стандартный протокол почтового соединения. Серверы POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP предназначен для обработки запросов на получение почты от клиентских почтовых программ.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) задает набор правил для передачи почты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную информацию.
UUCP (Unix to Unix Copy Protocol) – в настоящее время устаревший, но все еще применяемый протокол передачи данных, в том числе для электронной почты. Этот протокол предполагает использование пакетного способа передачи информации, при котором сначала устанавливается соединение клиент – сервер и передается пакет данных, а затем автономно происходит его обработка.
TELNET – протокол удаленного доступа. TELNET дает возможность абоненту работать в полном объеме на любом компьютере Интернет, запускать программы, менять режим работы и т.д.
Основные сервисы и технологии сети Интернет. Основы работы сервисов WWW и e-mail.
WWW (World Wide Web – всемирная паутина) представляет службу организации и доступа к различным информационным ресурсам Интернет – документам, графике, аудио и видеоматериалам, расположенным на WEB-серверах сети.
WWW работает по технологии клиент-сервер. Существует множество серверов, которые по запросу клиента возвращают ему гипермедийный документ, т.е. документ, включающий различные способы представления информации (текст, звук, графика, видео, трехмерные объекты и т. д.). При этом каждый элемент может являться ссылкой на другой документ или его часть. Ссылки в документах организованы таким образом, что каждый информационный ресурс в глобальной сети Интернет имеет адрес и текущий документ, может ссылаться как на другие документы на этом же сервере, так и на любые документы Интернет. Таким образом, пользователь может работать со всем информационным пространством Интернет как с единым целым. Ссылки WWW указывают как на документы, так и на прочие сервисы и информационные ресурсы Интернет. Программные средства WWW являются универсальными для различных сервисов Интернет, играя роль системных интеграторов.
Основным средством представления документов в WWW является язык html (hypertext markup language, язык разметки гипертекста). С помощью этого языка описывают структуру и связи документа. Внешний вид документа на экране пользователя определяется используемой программой-броузером, но структура его останется неизменной, поскольку она задана форматом html. Имена файлов в формате html обычно имеют расширение htm.
Электронная почта (e-mail) является одним из наиболее распространенных и часто используемых сервисов Интернет. Она используется в основном для обмена текстовыми сообщениями и присоединенными к ним файлами.
Как и обычное письмо, электронное также состоит из заголовков, содержащих служебную информацию (об авторе письма, получателе, его адресе и т.д.), играющих роль конверта, и собственно содержимого письма. Вы можете вложить в обычное письмо что-нибудь, например, фотографию; аналогично, Вы можете послать файл с данными электронным письмом. Однако у них есть и существенные отличия. Стоимость пересылки обычной почты очень сильно зависит от того, куда, в сколь удаленную точку планеты она должна быть доставлена, и ее размера и типа. Для электронной почты такой зависимости или нет, или она довольно невелика.
Скорость доставки электронных писем между двумя машинами, непосредственно подключенными к Интернет, занимает секунды, при этом вероятность потери или подмены письма минимальна.
Сервис E-mail универсален – множество сетей во всем мире, построенных на совершенно разных принципах и протоколах, могут обмениваться электронными письмами с Интернет.
Для работы с e-mail необходимо иметь специальную программу "почтовый клиент", например Outlook Express Microsoft. Следует отметить, что современные программы-браузеры типа Internet Explorer и Netscape Navigator имеют встроенные почтовые клиенты.
Сетевые новости Usenet являются одним из самых распространенных сервисов Интернет. Если электронная почта передает сообщения по принципу "от одного - одному", то сетевые новости передают сообщения "от одного ко многим". При этом новости разделены по иерархически организованным тематическим группам. В этом сервисе каждый узел сети, получивший новое сообщение, передает новость всем узлам, с которыми он обменивается новостями. Таким образом, посланное сообщение распространяется по сети, достигая за довольно короткие сроки всех участников сервиса Usenet.
Списки рассылки относятся к весьма полезному сервису Интернет. Это единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента и работающий исключительно через электронную почту. Идея работы списка рассылки состоит в том, что существует некий адрес электронной почты, который является общим адресом подписчиков этого списка рассылки. При посылке письма на этот адрес его получают все подписчики. Этот сервис похож на сетевые новости Usenet, но между ними имеются и существенные отличия:
– сообщения, распространяемые по электронной почте, всегда будут просмотрены подписчиком в его почтовом ящике, в то время как статьи в сетевых новостях уничтожаются по прошествии определенного времени и становятся недоступны;
– списки рассылки более управляемы и конфиденциальны: администратор списка полностью контролирует набор подписчиков и может следить за содержанием сообщений. Каждый список рассылки ведется какой-либо организацией в отличие от новостей Usenet, у которых отсутствует принадлежность к чему-либо;
– для работы со списком рассылки достаточно доступа к электронной почте, и подписчиками могут быть люди, не имеющие доступа к новостям Usenet или каким-либо группам этих новостей;
– в списках рассылки сообщения передаются напрямую абонентам, а не по цепочке между серверами Usenet.
Широко распространенным сервисом Интернет является FTP-сервис, обеспечивающий доступ к файлам в файловых архивах. FTP – это стандартная программа, работающая по протоколу TCP, назначение которой состоит в передаче файлов между разными компьютерами, работающими в Интернет.
На FTP серверах сегодня доступно огромное количество информации и программного обеспечения в виде свободно распространяемого программного обеспечения, мультимедиа-продуктов и отдельных текстов.
К интерактивным сервисам, служащим общению людей через Интернет, относятся IRC – Internet Relay Chat и ISQ или разговоры через Интернет. C этой целью в Интернет существует сеть серверов IRC и ISQ. Пользователи присоединяются к одной из тематических групп и участвуют в разговоре, который ведется набором текстов с клавиатуры. Для доступа к сервисам используются специальные программы-клиенты.
Поисковые машины Интернет осуществляют просмотр ресурсов Интернет на предмет поиска необходимой информации. Поиск информации может осуществляться не только на WEB-серверах Интернет, но и на файловых серверах, в группах новостей. Результатом поиска являются гиперссылки на документы, содержащие требуемую информацию. Для поиска информации в российских информационных ресурсах наиболее распространенными являются следующие поисковые машины: Яндекс (http://www.yandex.ru/), Рамблер (http://www.rambler.ru/), Апорт (http://www.aport.ru).
Технологии Интернет служат для создания приложений Интернет. Наиболее применяемыми из них являются: язык разметки гипертекстов HTML (Hyper Text Transfer Protokol), используемый для создания WEB страниц; языки написания сценариев JavaScript и VBScript; технологии создания активных серверных страниц ASP (Active Server Pages); технология ADO (ActiveX Data Objects), предоставляющая разработчику объекты и методы доступа к базам данных; элементы управления ActiveX используются для передачи любой информации с локального компьютера на WEB-сервер, минуя каналы передачи Интернет общего пользования с целью соблюдения конфиденциальности передачи.