Тема 9. Комп’ютерні мережі
1. Означення і види комп’ютерних мереж
Комп’ютерна мережа – це декілька комп’ютерів, з’єднаних між собою за допомогою провідникових чи волоконно-оптичних ліній або бездротовими засобами зв’язку.
Комп’ютерні мережі
Локальні Віддалені
Однорангові з виділеним сервером Регіональні Міжнародні
Локальні мережі створюються, як правило, в межах одного приміщення. В цьому випадку не потрібно ніякого додаткового обладнання, мають бути лише з’єднувальні дроти. Використовується така мережа для передачі даних від одного комп’ютера до іншого, в цьому випадку не потрібно переносити дані за допомогою дискет. Всі комп’ютери в однорангових мережах (peer-to-peer) мають бути однотипними. Користувачі цієї мережі можуть передавати один одному дані, використовувати загальні принтери, магнітні і оптичні диски тощо.
У мережі з виділеним сервером використовується один більш потужний комп’ютер, який називають сервером, а інші менш потужні робочими станціями.
Глобальною називають мережу, яка об’єднує комп’ютери, розміщені на великій території.
Регіональна комп’ютерна мережа створюється в певному регіоні, наприклад, в межах однієї держави.
Міжнародна забезпечує зв’язок будь-яких комп’ютерів світу. Прикладами таких мереж є RELCOM (для СНД) та INTERNET ( для всього світу).
Зв’язок комп’ютерів у регіональних мережах забезпечується звичайними телефонними мережами чи спеціально виділеними для цього мережами через спеціальні пристрої, які називають модемами. Модем перетворює сигнали двійкових кодів у звукові сигнали мовного діапазону і навпаки.
Комп’ютери обумовленого району (міста) через модеми і лінії зв’язку підключаються до дуже потужного комп’ютера, який називають провайдером. В Україні зараз функціонує до 1000 провайдерів. Кожному комп’ютеру користувача, який підключено до мережі, присвоюють реквізити (адресу). Провайдери використовуючи реквізити, забезпечують зв’язок відповідних комп’ютерів користувачів.
Зв’язок між комп’ютерами різних континентів здійснюється з використанням супутникових каналів зв’язку.
Регіональні мережі можуть працювати в різних режимах. Найпростіший – це режим електронної пошти. Його використовують для передачі з одного комп’ютера на інший листів, статей, документів, тощо.
Склад комп’ютерної мережі:
Hardware
комунікаційна система
адаптер (мережева карта)
кабелі
робочі станції
сервер ( не обов’язково)
Software
драйвер
мережева операційна система
Мережа – це економія часу та ресурсів.
2. Методи передачі даних і доступу до даних
При передачі даних відбуваються наступні дії:
Файл, що передається потрапляє до мережевої карти, де він зашифровується (перетворюється в пакети даних або в кадри (frame));
Мережевий адаптер пересилає так утворені пакети даних мережевим кабелем до інших робочих станцій чи сервера.
Мережі мають дві основні характеристики: архітектура (стандарт мережі) та топологія.
Топологія – поняття, яке відноситься до фізичного розташування кабеля.
Методи передачі інформації в локальних мережах: цифровий та аналоговий.
При цифровому методі (вузькополосний) дані передаються на однаковій частоті. В таких мережах в будь-який момент часу можлива лише передача даних. Це дозволяє робити передачу з високою швидкістю. Такі мережі мають невелику довжину кабелю та низькку ціну.
При аналоговому методі (широкополосний) на різних частотах одночасно передається велика кількість інформації одним і тим же кабелем. Такі мережі використовують в спеціальних системах. Дозволяють передавати не лише цифрову, але й аудіо- та відео- інформацію.
Методи доступу – сукупність правил, за якими робочі станції (вузли) мають доступ до загальних ресурсів.
При детермінованому методі доступу – регламентується доступ вузлів за допомогою спеціальних механізмів, які гарантують передачу даних.
При недетермінованому методі доступу (випадковому) – всі робочі вузли мережі працюють в режимі конкуренції за середовище передачі.
Переваги мереж над окремими комп’ютерами:
Поліпшується швидкість та надійність передачі;
Збільшується число користувачів інформацією;
Розширюється якість і кількість інформаційних послуг;
Комплексно вирішуються складні народногосподарчі задачі.
3. Internet
Internet була розроблена підрозділом Міністерства оборони США, як система зв’язку військового призначення, але з часом вона була перероблена в систему підтримки наукових досліджень. Феноменальне значення Internet полягає в організації основ створення всесвітньої “бібліотеки без стін”.
Для допомоги в здійсненні пошуку і перегляду необхідної інформації в Internet є кілька інтерактивних програмних засобів. Найпотужнішим і найгнучкішим з них є WWW (world wide web – всесвітнє павутиння), або гіпертекстовий інформаційний броузер. WWW дозволяє переходити за посиланнями гіпертекстової інформації, поглиблюючи і розширюючи відомості щодо виділених понять, фрагментів зображення.
Переглядаючи статтю з хімії можна, вказавши на назву хімічного елемента, одержати додаткові статті, які описують його властивості, чи зображення фрагменту періодичної системи елементів. Вивчаючи біографію Гогена, можна переглянути його картини, а також їх збільшені фрагменти. Знайомлячись з партитурою Моцарта, ви можете почути її мелодію тощо.
До середини 90-х років Internet використовувалася в основному для пересилання електронної пошти, тобто повідомлень і файлів від одного користувача іншому. Були доступні і інші можливості, засновані на електронній пошті: ТЕЛЕКОНФЕРЕНЦІЇ – обмін думками за допомогою електронних листів з приводу тих чи інших тем; СЕРВЕРИ НОВИН – розсилка новин з тих чи інших тем в вигляді електронних листів; ФАЙЛОВІ СЕРВЕРИ – сховища файлів, які користувач Internet може отримати в вигляді електронного листа.
Простота використання WWW призвела до того, що до Internet почав підключатися найрізноманітніший користувач: домогосподарки і бізнесмени, феміністки і революціонери, гітаристи і священники. Всім їм мережа Internet стала цікавою, корисною, а багатьом навіть життєво необхідною. Кількість користувачів Internet стала лавиноподібно збільшуватися – в кілька разів за рік. На серверах WWW стала розміщуватися найрізноманітніша інформація: відомості про фірми, реклама товарів, поради з експлуатації та технічна документація на товари тощо. Політичні партії, громадські організації публікують матеріали про свою діяльність, програми тощо. В WWW можна прочитати наукові праці співробітників університетів, відомості про прийом та випуск студентів, навчальні плани тощо. Багато газет і журналів виходять як в друкованому, так і в електронному вигляді. Є багато інформації з фінансів, бізнесу, спорту, культури, хобі, розваг тощо.
На жаль, лінії зв’язку і інші технічні засоби не встигають за бурхливим зростанням навантажень, що викликані мільйонами користувачів Internet. Тому іноді на деякі WEB-сервери буває важко потрапити, а чекати перекачування сторінок з малюнками доводиться по 5 – 10 хвилин, а то і більше. Якщо ситуацію не вдасться змінити на краще, це може призвести до розчарувань в Internet і зниження її популярності.
Для отримання доступу до Internet можна заключити договір з однією з множини організацій – власників мереж, що входять в Internet (вони називаються первісними провайдерами) або їх ділерів. Інший варіант – скористатися послугами другорядних провайдерів, тобто фірм, що орендують канали доступу до первісних провайдерів і продають послуги доступу до Internet в роздріб. Послуги другорядних провайдерів можуть коштувати значно дешевше, але якість їх може бути помітно гірше. Це не дивно, іноді пропускна здатність каналу доступу до Internet у другорядного провайдера не набагато вище, ніж швидкість одного модему користувача.
Розповсюджені два види доступу до Internet. В найдешевшому варіанті (так званий оффлайновий доступ) користувач обмежується доступом до електронної пошти, а також заснованих на ній послугах. При цьому виді доступу користувач лише готує електронні листи для програми доступу до вузла мережі. Ця програма з’єднується через модем з вузлом провайдера, передає йому підготовлені листи, отримує листи адресовані користувачу, після чого відразу ж від’єднується від вузла мережі (“вішає слухавку”)
В дорожчому діалоговому (онлайновому) варіанті доступу до Internet користувач може працювати з WWW, спілкуватися (звичайно шляхом набору повідомлень на клавіатурі) з іншими користувачами тощо.