Какая информация передается по компьютерным сетям кратко
Компьютерная сеть представляет собой систему распределенной обработки информации, которая состоит как минимум из двух компьютеров. Во время распределения информации эти компьютеры взаимодействуют между собой с помощью специальных средств связи.
Если между собой с целью обмена данными соединены два компьютера, то такое соединение называется прямым. Для того чтобы создать прямое соединение компьютеров, которые работают в операционной системе Windows, не нужно какого-либо специального аппаратного или программного обеспечения. В таком случае в качестве аппаратных средств используют стандартные порты ввода/вывода. Они могут быть последовательными или параллельными. А в качестве программного обеспечения пользователь применяет стандартное средство, имеющееся в составе операционной системы:
- Пуск =>
- Программы =>
- Стандартные =>
- Связь =>
- Прямое кабельное соединение.
Абонент сети может передавать по установкам любые виды данных:
- звуковые дорожки;
- программы для электронно-вычислительной машины (ЭВМ) в машинных кодах;
- изображения;
- текстовые документы с различным уровнем кодировки символов.
Отметим, что каждая компьютерная сеть без исключения имеет одну основную функцию — обеспечить пользователю совместный доступ к общим ресурсам.
Ресурсы компьютерных сетей делятся на три типа:
- аппаратные ресурсы;
- программные;
- информационные.
Заключение
Компьютерная сеть — это совокупность соединенных между собой устройств, которые осуществляют обмен данными внутри сети. В современном информационном пространстве разделяют 4 категории физических компонентов сети:
- компьютер;
- коммутаторы;
- interconnections;
- маршрутизаторы.
Ресурсы, которые сеть использует совместно, - это данные, приложения, устройства поддержки и хранения информации, периферийное оборудование. Наиболее распространенными сетевыми приложениями являются:
Используя ресурсы Интернет, найти ответы на вопросы:
Задание 1
1. Что представляет из себя процесс передачи информации?
Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:
- Источник информации.
- Приёмник информации.
- Носитель информации.
- Среда передачи.
Схема передачи информации:
Источник информации – информационный канал – приемник информации.
Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.
2. Общая схема передачи информации
По типу среды распространения каналы связи делятся на:
Телекоммуникации (греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio - общение) - это передача и прием любой информации (звука, изображения, данных, текста) на расстояние по различным электромагнитным системам (кабельным и оптоволоконным каналам, радиоканалам и другим проводным и беспроводным каналам связи).
Телекоммуникационная сеть - это система технических средств, посредством которой осуществляются телекоммуникации.
К телекоммуникационным сетям относятся:
1. Компьютерные сети (для передачи данных)
2. Телефонные сети (передача голосовой информации)
3. Радиосети (передача голосовой информации - широковещательные услуги)
4. Телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги)
Компьютерные телекоммуникации - телекоммуникации, оконечными устройствами которых являются компьютеры.
Компьютерные телекоммуникации начинают внедряться в образование. В высшей школе их используют для координации научных исследований, оперативного обмена информацией между участниками проектов, обучения на расстоянии, проведения консультаций. В системе школьного образования - для повышения эффективности самостоятельной деятельности учащихся, связанной с разнообразными видами творческих работ, включая и учебную деятельность, на основе широкого использования исследовательских методов, свободного доступа к базам данных, обмена информацией с партнерами как внутри страны, так и за рубежом.
5. Что такое пропускная способность канала передачи информации?
Пропускная способность — метрическая характеристика, показывающая соотношение предельного количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени через канал, систему, узел.
В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется максимальным количеством переданной/полученной информации за единицу времени.
Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть в пределе может передать за единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.
Скорость передачи информации зависит в значительной степени от скорости её создания (производительности источника), способов кодирования и декодирования. Наибольшая возможная в данном канале скорость передачи информации называется его пропускной способностью. Пропускная способность канала, по определению, есть скорость передачи информации при использовании «наилучших» (оптимальных) для данного канала источника, кодера и декодера, поэтому она характеризует только канал.
5. В каких единицах измеряется пропускная способность каналов передачи информации?
Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, бит/сек, тонны, кубические метры и т. д.
- Хранится информация в цифровом виде. Хранение информации осуществляется побайтно, так как компьютерная память состоит из ячеек, в каждую из которых можно записать один байт информации.
- Передается информация в аналоговом виде. Если передавать информацию в цифровой форме, происходят сильные искажения. В отличии от хранения передача информации осуществляется побитно.
Итак, при передаче информации от одного компьютера к другому задействованы следующие компоненты: источник (первый компьютер), приемник (второй компьютер), кодирующее устройство (модем или сетевая карта первого компьютера), канал связи (упрощенно провод), декодирующее устройство (модем или сетевая карта другого компьютера). Следует отметить, что в настоящее время сетевая карта интегрирована в материнскую плату.
Для каналов связи вводится характеристика, которая называется пропускная способность. Она показывает, сколько бит можно передать по этому каналу связи за 1 секунду, то есть максимальную скорость передачи данных.
Задача. По каналу связи с пропускной способностью 100 Мбит/ передают файл размером 50Мбайт/с. Определить время передачи файла.
Задача № 15 ГИА. Файл размером 100 Кбайт передаётся через некоторое соединение со скоростью 1536 бит в секунду. Определите размер файла (в Кбайт), который можно передать за то же время через другое соединение со скоростью 768 бит в секунду.
- Открыть страницу в среде текстового редактора (Контекстное меню - Открыть с помощью - Блокнот)
- Внести изменения.
- Сохранить изменения (Меню - Файл - Сохранить).
- Обновить страницу в среде браузера.
- как минимум два компьютера
- сетевое оборудование
- линии связи
- программное обеспечение.
Сетевое оборудование | Линии связи |
модем | провод |
сетевая карта | коаксиальный кабель |
концетратор | радиосвязь |
коммутатор | оптоволоконный кабель |
усилитель сигнала | спутниковая связь |
Сеть, организованная в пределах одного помещения или организации, называется локальной. Локальные сети бывают одноранговые и клиент-серверные. Одноранговая сеть создается для обмена информацией и совместного использования оборудования. В клиент-серверной сети главный компьютер называется сервером, остальные - рабочими станциями.
Глобальные сети
Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить доступ к информационным ресурсам, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае создают региональные (городские) сети. Организации, заинтересованные в защите информации, которая передается по сети, создают корпоративные сети. Потребности в формировании единого информационного пространства планеты привели к созданию глобальной сети интернет, которая объединяет многие локальные сети и отдельные компьютеры. Сети, объединенные в интернет могут распространяться на большие расстояния и перекрывать друг друга. В результате любая пара узлов связана между собой не одним, а несколькими каналами связи. Благодаря этому в Интернете обеспечивается устойчивость связи даже при разрушении какой-либо части сети. Компьютеры, находящиеся в узлах сети называют серверами. Они всегда подключены к Интернету и отвечают на сотни запросов компьютеров-клиентов.
Программное обеспечение.
Протокол TCP/IP.
Интернет- Глобальная сеть, которая объединяет сети и отдельные компьютеры, расположенные по всему миру. Устойчивая работа в сети достигается тем, что каждый сервер интернета соединен с несколькими другими серверами.
Чтобы подключится к интернету нужно выбрать фирму, которая владеет одним или несколькими такими серверами - провайдера.
Электронная почта - самая старая услуга интернет. Первое электронное письмо было отправлено в 1968 году. Служба предназначена для обмена электронными письмами. Для возможности ведения электронной переписки нужно иметь электронный адрес. Сейчас большинство пользователей регистрирует такой адрес самостоятельно. E-mail состоит из логина и доменного имени сервера.
Структура электронного письма
Электронное письмо состоит из адреса получателя, адреса отправителя, темы письма, тела письма, вложений.
Краткий курс — основы компьютерных сетей. В этом материале я расскажу (сжато) об основах компьютерных сетей. Статья предназначена для начинающих, а так же будет полезна школьникам старших классов и студентам. Начнем с базовых определений.
Сеть – совокупность систем связи и систем обработки информации, которая может использоваться несколькими пользователями.
Компьютерная сеть – сеть, в узлах которой содержатся компьютеры и оборудование коммуникации данных.
Вычислительная сеть – соединенная каналами связи система обработки данных, ориентированная на конкретного пользователя.
Компьютерная сеть — представляет собой систему распределенной обработки информации. Что тут важно. Важно то, что в распределенной системе не важно откуда и с какого устройства вы заходите. Вы можете войти в сеть с любого устройства (персональный компьютер, ноутбук, планшетный компьютер, телефон) из любой точки мира где есть интернет.
Уровни сетевой модели OSI и уровни TCP/IP
(OSI) Open System Interconnection — многоуровневая модель взаимодействия открытых систем, состоящая из семи уровней. Каждый из семи уровней предназначен для выполнения одного из этапов связи.
Для упрощения структуры большинство сетей организуются в наборы уровней, каждый последующий возводится над предыдущим.
Целью каждого уровня является предоставление неких сервисов для вышестоящих уровней. При этом от них скрываются детали реализации предоставляемого сервиса.
Протоколы, реализующие модель OSI никогда не применялись на практике, но имена и номера уровней используются по сей день.
- Физический.
- Канальный.
- Сетевой.
- Транспортный.
- Сеансовый.
- Представления.
- Прикладной.
Для лучшего понимания приведу пример. Вы открываете страницу сайта в интернете. Что происходит?
Основные функции, которые реализует компьютерная сеть
- Обеспечивает создание и активное функционирование единого информационного пространства. В полноценной работе это пространство способно охватить и применять для всех пользователей всю имеющеюся информацию, вне зависимости от того, когда она была создана, под какими типами хранения и обработки данных, каким образом происходило распараллеливание, как осуществляется контроль выполнения работ и обработка данных.
- Повышает достоверность информации и надежности ее хранения. Такие действия в компьютерной сети происходят прежде всего путем создания устойчивой к сбоям и потери информации вычислительной системы. Еще одной мерой, которая позволяет повысить надежность хранения пользовательской информации, является создание архивов данных.
- Обеспечивает эффективную систему накопления, хранения и поиска информации. На предприятиях или в компаниях эти данные могут быть технологическими, технико-экономическими и финансово-экономическими, хранить в себе информацию по текущей работе и/или прежних наработках. Этот вопрос решается путем создания глобальной базы данных.
- Обрабатывает документы и выстраивает системы анализа. Построение системы происходит на базе этой обработки. Проводят ее для формирования отчетов или принятия оптимального решения.
- Обеспечивает прозрачный доступ к информации. Доступ может осуществлять любой авторизованный пользователь, но в соответствии с теми правами и привилегиями, которые ему предоставило начальство.
70-е годы: первые компьютерные сети
?0-е годы, время холодной войны. СССР и США сидели возле своих ракет и думали кто же атакует (или не атакует) первым. Центры управления ракетами США располагались в разных местах удаленных друг от друга. Если в одном центре производится запуск ракет, после которого в центр попадает ракета врага, то вся информация в этом центре — утеряна. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)) ставит перед учеными задачу — разработать технологию которая позволяла бы передавать информацию из одного стратегического центра в другой на случай его уничтожения.
В 1969 году появляется ARPANET (от англ. Advanced Research Projects Agency Network) — первая компьютерная сеть созданная на основе протокола IP который используется и по сей день. За 11 лет ARPANET развивается до сети способной обеспечить связь между стратегическими объектами вооруженных сил США.
Готовые работы на аналогичную тему
Пара клиент—сервер
Начнем с определений.
Проще говоря Сервер — это компьютер на котором установлена программа, или принтер. Клиент — это компьютер который подключается к программе, работает с ней и распечатывает какие-либо результаты, например.
При этом программа может быть установлена на Клиенте, а база данных программы на Сервере.
Общие принципы построения сетей
Со временем основной целью компьютерных развития сетей (помимо передачи информации) стала цель распределенного использования информационных ресурсов:
- Периферийных устройств: принтеры, сканеры и т. д.
- Данных хранящихся в оперативной памяти устройств.
- Вычислительных мощностей.
Достичь эту цель помогали сетевые интерфейсы. Сетевые интерфейсы это определенная логическая и/или физическая граница между взаимодействующими независимыми объектами.
Сетевые интерфейсы разделяются на:
- Физические интерфейсы (порты).
- Логические интерфейсы (протоколы).
Из определения обычно ничего не ясно. Порт и порт, а что порт?
Начнем с того что порт это цифра. Например 21, 25, 80.
Протокол
Протокол, например TCP/IP это адрес узла (компьютера) с указанием порта и передаваемых данных. Например что бы передать информацию по протоколу TCP/IP нужно указать следующие данные:
Адрес отправителя (Source address):
IP: 82.146.49.11
Port: 2049
Адрес получателя (Destination address):
IP: 195.34.32.111
Port: 53
Данные пакета:
…
Благодаря этим данным информация будет передана на нужный узел.
Уровни OSI — краткий обзор
Физический уровень. Если коротко и просто, то на физическом уровне данные передаются в виде сигналов. Если передается число 1, то задача уровня передать число 1, если 0, то передать 0. Простейшее сравнение — связать два пластиковых стаканчика ниткой и говорить в них. Нитка передает вибрацию физически.
Канальный уровень. Канальный уровень это технология каким образом будут связаны узлы (передающий и принимающий), тут вспоминает топологию сетей: кольцо, шина, дерево. Данный уровень определяет порядок взаимодействия между большим количеством узлов.
Сетевой уровень. Объединяет несколько сетей канального уровня в одну сеть. Есть, например, у нас кольцо, дерево и шина, задача сетевого уровня объединить их в одну сеть, а именно — ввести общую адресацию. На этом уровне определяются правила передачи информации:
- Сетевые протоколы (IPv4 и IPv6).
- Протоколы маршрутизации и построения маршрутов.
Сеансовый уровень. Отвечает за управление сеансами связи. Производит отслеживание: кто, в какой момент и куда передает информацию. На этом уровне происходит синхронизация передачи данных.
Уровень представления. Уровень обеспечивает «общий язык» между узлами. Благодаря ему если мы передаем файл с расширением .doc, то все узлы понимают что это документ Word, а не музыка. На этом уровне к передаваемым пакетам данных добавляется потоковое шифрование.
Прикладной уровень. Осуществляет взаимодействие приложения (например браузера) с сетью.
Служба доменных имен (DNS)
Структура пакетов протокола TCP/IP, а также правила адресации и маршрутизации в Интернете достаточно сложны для обычного пользователя. Для удобства обращения к ресурсам глобальной сети разработана система доменных имен.
Домен - совокупность сетевых сервисов, принадлежащих организации или частному лицу.
Для преобразования удобных для человеческого запоминания доменных имен в IP-адреса, обрабатываемые компьютерами, предназначена служба доменных имен (DNS, Domain Name Service).
Рисунок 3. Принцип работы DNS. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сервисы, принадлежащие домену, могут размешаться на разных компьютерах и даже в разных сетях. Поэтому фраза "компьютер принадлежит домену" не совсем корректна. На одном компьютере могут быть запущены сервисы, принадлежащие разным доменам.
Коммутация
Соединение конечных узлов через сеть транзитных узлов называют коммутацией. Последовательность узлов, лежащих на пути от отправителя к получателю, образует маршрут.
Обобщенные задачи коммутации
- Определение информационных потоков, для которых требуется прокладывать маршруты.
- Маршрутизация потоков.
- Продвижение потоков, то есть распознавание потоков и их локальная коммутация на каждом транзитном узле.
- Мультиплексирование и демультиплексирование потоков.
Топология физических сетей
Под топологией сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют конечные узлы сети (например, компьютеры) и коммуникационной оборудование (например, маршрутизаторы), а ребрам – физические или информационные связи между вершинами.
- Полносвязная (а).
- Ячеистая (б).
- Кольцо (в).
- Звезда (г).
- Дерево (д).
- Шина (е).
Основных топологий сети 6. В целом тут все просто. На сегодняшний день наиболее распространенная топология — Дерево.
Середина 70-х годов: большие интегральные схемы
На основе интегральных схем появляются «мини компьютеры». Они начинают выходить за пределы министерства обороны и постепенно внедряются в повседневную жизнь. За компьютерами начинают работать бухгалтера, менеджеры, компьютеры начинают управлять производством. Появляются первые локальные сети.
Локальная сеть (Local Area Network, LAN) – объединение компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории. В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую
одной организации.Сетевая технология – согласованный набор программных и аппаратных средств (драйверов, сетевых адаптеров, кабелей и разъемов), а также механизмов передачи данных по линиям связи, достаточный для построения вычислительной сети.
В период с 80-х до начала 90-х годов появились и прочно вошли в нашу жизнь:
- Ethernet.
- Token Ring.
- Arcnet.
- FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — волоконнооптический интерфейс передачи данных.
- TCP/IP используется в ARPANET.
- Ethernet становится лидером среди сетевых технологий.
- В 1991 году появился интернет World Wide Web.
Краткая история развития компьютерных сетей
Компьютерные сети появились в результате развития телекоммуникационных технологий и компьютерной техники. То есть появились компьютеры. Они развивались. Были телекоммуникационные системы, телеграф, телефон, то есть связь. И вот люди думали, хорошо было бы если бы компьютеры могли обмениваться информацией между собой. Эта идея стала основополагающей идеей благодаря которой появились компьютерные сети.
Уровни TCP/IP
Набор протоколов TSP/IP основан на собственной модели, которая базируется на модели OSI.
- Прикладной, представления, сеансовый = Прикладной.
- Транспортный = Транспортный.
- Сетевой = Интернет.
- Канальный, физический = Сетевой интерфейс.
Уровень сетевого интерфейса
Уровень сетевого интерфейса (называют уровнем 2 или канальным уровнем) описывает стандартный метод связи между устройствами которые находятся в одном сегменте сети.
Сегмент сети — часть сети состоящая из сетевых интерфейсов, отделенных только кабелями, коммутаторами, концентраторами и беспроводными точками доступа.
Этот уровень предназначен для связи расположенных недалеко сетевых интерфейсов, которые определяются по фиксированным аппаратным адресам (например MAC-адресам).
Уровень сетевого интерфейса так же определяет физические требования для обмена сигналами интерфейсов, кабелей, концентраторов, коммутаторов и точек доступа. Это подмножество называют физическим уровнем (OSI), или уровнем 1.
Например, интерфейсы первого уровня это Ethernet, Token Ring, Point-to-Point Protocol (PPP) и Fiber Distributed Data Interface (FDDI).
Немного о Ethernet на примере кадра web-страницы
Пакеты Ethernet называют кадрами. Первая строка кадра состоит из слова Frame. Эта строка содержит общую информацию о кадре.
Далее в кадре располагается заголовок — Ethernet.
Таким образом цель кадра — запрос содержимого веб-страницы которая находится на удаленном сервере.
В полном заголовке Ethernet есть такие значения как DestinationAddress и SourceAddress которые содержат MAC-адреса сетевых интерфейсов.
DestinationAddress показывает MAC шлюза в локальной сети, а не веб-сервера, так как протоколы 2-го уровня «не видят» дальше локальной сети.
Поле EthernetType указывает на следующий протокол более высокого уровня в кадре (IPv4).
Коммутаторы считывают адреса устройств локальной сети и ограничивают распространение сетевого трафика только этими адресами. Поэтому коммутаторы работают на уровне 2.
Уровень Интернета
Уровень интернета называют сетевым уровнем или уровнем 3. Он описывает схему адресации которая позволяет взаимодействовать устройствам в разных сетевых сегментах.
Если адрес в пакете относится к локальной сети или является широковещательным адресом в локальной сети, то по умолчанию такой пакет просто отбрасывается. Поэтому говорят, что маршрутизаторы блокируют широковещание.
Стек TCP/IP реализован корпорацией Microsoft ну уровне интернета (3). Изначально на этом уровне использовался только один протокол IPv4, позже появился протокол IPv6.
Протокол версии 4 отвечает за адресацию и маршрутизацию пакетов между узлами в десятках сегментах сети. IPv4 использует 32 разрядные адреса. 32 разрядные адреса имеют довольно ограниченное пространство, в связи с этим возникает дефицит адресов.
Протокол версии 6 использует 128 разрядные адреса. Поэтому он может определить намного больше адресов. В интернете не все маршрутизаторы поддерживают IPv6. Для поддержки IPv6 в интернете используются туннельные протоколы.
В Windows по умолчанию включены обе версии протоколов.
Транспортный уровень
Транспортный уровень модели TCP/IP представляет метод отправки и получения данных устройствами. Так же он создает отметку о предназначении данных для определенного приложения. В TCP/IP входят два протокола транспортного уровня:
- Протокол TCP. Протокол принимает данные у приложения и обрабатывает их как поток байт.Байты группируются, нумеруются и доставляются на сетевой хост. Получатель подтверждает получение этих данных. Если подтверждение не получено, то отправитель отправляет данные заново.
- Протокол UDP.Этот протокол не предусматривает гарантию и подтверждение доставки данных. Если вам необходимо надежное подключение, то стоит использовать протокол TCP.
Прикладной уровень
Обучаю HTML, CSS, PHP. Создаю и продвигаю сайты, скрипты и программы. Занимаюсь информационной безопасностью. Рассмотрю различные виды сотрудничества.
Возможности компьютерных сетей
На сегодняшний день локальные вычислительные сети (ЛВС) получили очень широкое распространение среди пользователей по всему миру. Они способствуют объединению компьютеров в сеть, что позволяет уменьшить затраты на содержание ПК, а это значительно экономит ваш бюджет. Это происходит следующим образом: для налаживания контакта между компьютерами достаточно просто иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере.
Файл-сервер — главный компьютер сети.
На этом сервере должны быть установлены программные продукты, которые смогут использовать несколько рабочих станций.
Предназначение локальной сети:
- оптимизировать рабочий процесс;
- наладить дистанционный обмен данными;
- настроить совместное использование всех видов оргтехники;
- интернет-коннектинг (общение);
- возможность удаленного администрирования;
- экономия;
- игры;
- безопасность обмена данными;
- пользовательский комфорт и многое другое.
Из количества функций можно сделать очевидный вывод — локальная компьютерная сеть является достаточно полезным инструментом в любой сфере деятельности.
У локальной сети есть несколько критериев и именно по ним можно сделать вывод, насколько эффективной является ее работа:
- Скорость (пропускная способность) — показывает насколько быстро происходит передача пользовательских данных по сети.
- Стоимость — показатель полной стоимости компонентов сети, затраты на ее установку и поддержку.
- Защищенность — показывает насколько защищена сама сеть и информация, которая в ней передается.
- Доступность — этот показатель отражает то, насколько сеть будет доступна для использования.
- Масштабируемость (расширяемость) — показывает насколько легко сеть может обслуживать определенное количество пользователей и как она способна передавать большое количество данных.
- Надежность — показывает надёжность маршрутизаторов, коммутаторов, персональных компьютеров сети, которые комплектуют сеть и измеряют возможность аварий.
- Физическая топология — правильное расположение кабелей, сетевых устройств и систем;
- Логическая топология – правильные пути сигналов, которые передаются по сети.
Адресация узлов сети
Множество всех адресов, которые являются допустимыми в рамках некоторой схемы адресации, называется адресным пространством. Адресное пространство может
иметь плоскую (линейную) организацию или иерархическую организацию.Для преобразования адресов из одного вида в другой используются специальные вспомогательные протоколы, которые называют протоколами разрешения адресов.
Готовые работы на аналогичную тему
50-е годы: мейнфреймы
В 50-х года 20-го века появились первые «компьютеры» — мейнфреймы. Это были большие вычислительные машины которые могли занимать по площади современный спортивный зал. Вычислительные мощности были не большие, но факт в том что вычисления уже производила машина.
Начало 60-х годов: многотерминальные системы
В дальнейшем к одному мейнфрейму стали подключать несколько устройств ввода-вывода, появился прообраз нынешних терминальных систем да и сетей в целом.
Последовательный и параллельный способы передачи информации
Информация в компьютерах представлена в форме последовательностей двоичных чисел. Обмен данными как внутри вычислительного устройства между его узлами, так и между автономными машинами, может производиться двумя способами:
- последовательная передача: имеется только одна линия, состояние на ее передающей стороне отправляется только тогда, когда предыдущее обработано принимающей, т.е. данные передаются побитно;
- параллельная передача; при таком способе организуются сразу несколько линий, состояние на концах которых меняется одновременно; таким образом, можно передать за один раз столько бит, сколько имеется линий между передатчиком и приемником.
Рисунок 1. Последовательная и параллельная передача данных. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
При параллельной передаче технологически трудно избежать взаимовлияния токов, протекающих по близко расположенным проводникам. Поэтому такой способ используется там, где расстояния невелики: между узлами компьютера (т.н. шина данных), между компьютером и монитором (VGA-порт), между компьютером и принтером (параллельный порт).
Последовательная передача, хотя и уступает параллельной по скорости, обеспечивает более эффективную обработку ошибок и менее затратна в случае отправки данных на большие расстояния: двужильный кабель дешевле и надежнее многожильного.
Американские фермеры в начале XX в. использовали огораживавшую пастбища колючую проволоку и заземление для организации телефонной связи. Таким образом, для передачи информации они обходились всего одним проводом.
Для передачи информации в компьютерных сетях в подавляющем большинстве случаев используется последовательная передача данных. Хотя с развитием технологий стало возможным одновременно передавать несколько потоков (разнесение по частотам в wifi, передача по оптоволокну лучей с разным углом наклона), такие способы нельзя назвать параллельной передачей, т.к. данные в каждой такой линии обрабатываются независимо друг от друга.
Пакетный принцип организации данных и маршрутизация
При последовательной передаче данные в сетях принято передавать не непрерывным потоком, а пакетами (порциями, сериями). Такой подход обладает следующими преимуществами:
- по одной и той же линии можно передавать данные для нескольких получателей, указывая их адреса в заголовочной части пакетов;
- получив определенный объем информации, можно убедиться, что содержащиеся в них данные точно соответствуют тому, что было отправлено; для этого в последовательность пакетов добавляются так называемые контрольные суммы - особым образом подсчитанные числа, на которые влияет каждый бит переданной информации; если хотя бы один бит на стороне приемника будет отличаться (например, из-за помех на линии), то контрольные суммы приемника и передатчика не совпадут и станет понятно, что информация принята с искажениями, следует повторить ее отправку/прием.
Пакетный принцип положен в основу протоколов (правил обмена информацией), используемых в современных компьютерных сетях. В большинстве из них используется семейство TCP/IP - набор протоколов для обмена данными в глобальной сети Интернет, представляющей собой объединение локальных сетей.
Ключевым методом, позволяющим компьютерам, подключенным к разным сетям обмениваться информацией, является маршрутизация. Пакеты, отправляемые внутри локальной сети, принимаются всеми компьютерами, но каждый обрабатывает лишь те, в которых находит свой адрес. Частью адреса является еще и номер сети, который тоже анализируется каждым получателем. Этот номер должен совпадать с заранее настроенным номером, хранящимся в памяти компьютера. Однако среди компьютеров есть такие, которые подключены одновременно к более чем одной сети. Они называются маршрутизаторами (в англоязычной традиции роутерами, а также шлюзами). Если роутер обнаруживает, что пакет предназначен компьютеру чужой по отношению к отправителю сети, он отправляет его во внешнюю сеть. Соседняя сеть также может передать пакет дальше, пока через цепочку шлюзов он не достигает адресата или не вернется с пометкой, что доставка невозможна.
Рисунок 2. Структура заголовка IP-пакета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Маршруты, по которым идут пакеты от отправителя к получателю, могут меняться. Интернет - децентрализованная система, в которой нет единого центра управления. Поэтому при повреждении части глобальной сети информация по ней все равно будет передаваться по альтернативным маршрутам, хотя, возможно, и с более низкой скоростью.
Читайте также: