Организация локальных сетей
Локальная сеть (ЛВС LAN-Local Area Network) - это вычислительная сеть для совместного использования ресурсов: файлов, принтеров, модемов, процессоров, сканеров и т.п., а также это основная ячейка для объединения с глобальной сетью.
Различают два вида локальных сетей:
Одноранговые сети
ЛВС с выделенным (одним или несколькими) сервером.
В одноранговой сети каждый компьютер может быть и клиентом и сервером.
В ЛВС с выделенным сервером выделяется один или несколько серверов.
Правила, по которым происходит обмен данными, называются протоколом связи.
Для подключения ЛВС к сетям более высокого уровня (получения информационных ресурсов) используются:
Мосты (устройство, объединяющее две сети с одинаковыми методами передачи данных).
Маршрутизаторы (устройства, соединяющие сети разного типа, но использующие одну ОС). Маршрутизаторы зависят от протоколов сети.
Шлюзы (устройства, позволяющие организовать обмен данными между двумя сетями с разными протоколами взаимодействия).
Организация глобальных сетей
Глобальная вычислительная сеть (ГВС GAN - Global Area Network) - это вычислительная сеть компьютеров ЛВС, которая объединяет абонентов расположенных в разных странах и даже континентах. Взаимодействие осуществляется на базе телефонной связи, оптоволоконных линий (проводная связь) и спутниковой, радиомодемной (беспроводная связь).
В основу архитектуры глобальной компьютерной сети положена модель взаимодействия открытых систем (OSI - Open Systems Interconnection).
Это связано с многообразием вычислительных сетей и сетевых программных средств, т.е. с проблемой объединения сетей различных архитектур.
Открытая система - это система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами. Обмен между системами происходит по протоколам, т.е. набору правил, определяющему взаимодействие двух одноименных уровней модели OSI в различных абонентских ЭВМ.
Правила, определяемые в протоколе, реализуются в программе, называемой драйвером.
Модель OSI имеет семиуровневую структуру:
7 - Прикладной (поддержка прикладных процессов, управляемых конечным пользователем).
6 - Представительный (синтаксис и интерпретация передаваемых данных).
5 - Сеансовый (поддержки сеанса - диалога между удаленными процессами)
4 - Транспортный (обеспечение взаимодействия удаленных процессов)
3 - Сетевой (маршрутизация, управление потоками данных)
2 - Канальный (формирование кадров)
1 - Физический (битовые протоколы передачи данных).
Концепция OSI предполагает стандартизацию протоколов всех уровней, однако, этому поддаются только 1 - 3 уровни, с остальными сложнее. Поэтому реально в сетях используются не все 7 уровней.
Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль, в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи данных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют протоколом.
Протоколы физического уровня индивидуальны для каждого вида используемого коммуникационного оборудования (модем, сетевой адаптер, радиомодем и т.д.). Как правило, канальный, сетевой и транспортный уровни сетевого взаимодействия обеспечиваются драйверами соответствующих протоколов, входящих в операционную систему. Протоколы функционального уровня (сеансовый, представительный и прикладной) обеспечивают пользовательский интерфейс, сервис и услуги.
Так как пользователи нуждаются в эффективном управлении, система вычислительной сети представляется как комплексное строение, которое координирует взаимодействие задач пользователей.
Примером глобальной сети является Интернет. Логическая структура Интернет представляет собой некое виртуальное объединение, имеющее свое информационное пространство. Основные ячейки Интернет - ЛВС.
Глобальная сеть Интернет - это совокупность крупных "узлов", объединенных между собой каналами связи. Каждый "узел" - один или несколько компьютеров-серверов, которые работают под управлением сетевой ОС UNIX. Эти компьютеры называются главными или хост-компьютерами (host - хозяин). Управляет "узлом" (или подсетью "узлов") его собственник - организация, называемая провайдером. Провайдер обеспечивает клиентам доступ к услугам Интернет. Наиболее известные провайдеры в России - Релком, Демос, GlasNet и др. За рубежом - CompuServe America-OnLine.
Клиенты могут подключиться к Интернет следующим образом:
Приобрести модем.
Заключить договор с провайдером.
В состав глобальной сети Интернет входят миллионы компьютеров и сетей, работающих под управлением разных операционных систем, с различными форматами данных, на разных аппаратных платформах, поэтому в основу ее архитектуры положен многоуровневый принцип передачи сообщений. Базовый протокол Интернет - TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - Протокол управления передачей/межсетевой протокол.
Базовый протокол TCP/IP отвечает за
разбивку исходного сообщения на пакеты (TCP),
за физическую доставку пакетов на узел адресата (IP) и
сборку исходного сообщения (TCP).
Система адресации в Интернет
Адреса бывают цифровые и доменные (domain - область), как правило, используются доменные, в которых присутствует имя домена (второго уровня) и 3-х символьное обозначение организации или страны (имя домена первого уровня), например:
Обозначения организаций - com - коммерческий, gov - правительственный, mil - военный, edu - образовательный. Пример доменного адреса - microsoft.com
Обозначения стран - ru (su) - Россия, uk - Великобритания, de - Германия, us - США. Пример доменного адреса - donpac.ru
Способ задания адреса определяется системой унифицированных URL - адресов (Uniform Resource Locator).
Формат URL можно представить в следующем виде:
<протокол>://<доменное имя хост-компьютера><локальный адрес>, например, адрес сайта Филиала имеет следующий вид -
http://www.donpac.ru/usr/rta
Сайт (site - участок) - совокупность Web-страниц, принадлежащих организации или частному лицу и размещенных на каком-либо Web-сервере.
В отличие от адреса сайта почтовый электронный адрес имеет следующий вид:
<имя входа>@<доменное имя хост-компьютера>, например, lit@donpac.ru, skr@rnd.runnet.ru
Протоколы и услуги в Интернет
Протокол TCP/IP содержит семейство протоколов, которые определяют правила работы других уровней согласно концепции OSI, например протоколы пользовательского уровня.
Наиболее известными являются следующие протоколы:
FTP (file transfer protocol) - протокол передачи файлов
HTTP (hyper text transfer protocol) - протокол передачи гипертекста
TELNET - протокол удаленного терминального доступа
GOFER - протокол поиска по содержанию
USENET - телеконференции
IRC (Internet Relay Chat) - интерактивное общение
MAILTO - электронная почта.
Каждый из этих протоколов соответствует какой-либо услуге Интернет. Для реализации вышеперечисленных протоколов и соответствующих услуг существует мета средства, например, WWW (World Wide Web) - Всемирная паутина, включающая в себя все виды услуг и средства "навигации". Гипертекстовая поисковая система "Всемирная паутина" состоит из WWW - серверов (блоки), для работы с которыми используются специализированные программы клиенты, называемые обозревателями, навигаторами, браузерами (от англ. слова browse просматривать), например, MSW Internet Explorer.
Основные компоненты технологии WWW :
Язык гипертекстовых разметок документа HTML;
Универсальный способ адресации ресурсов в сети URL;
Протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP;
Универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface). Подключение внешнего программного обеспечения (С, С++ и т.д.)