В чем заключается основная цель создания компьютерных сетей
Компьютерная сеть как средство массовой коммуникации
Явление развития компьютерных сетей как следствие информатизации общества интересно и требует особого внимания. В своем сознании мы тесно связываем понятие персонального компьютера с компьютерной сетью. Если стоящий дома компьютер по каким-либо причинам не подключен к Интернету, то можно говорить о его неэффективном использовании, так как теряется его важнейшая функция — коммуникативная, т.е. взаимодействие с людьми и информационными ресурсами общества.
Идея создания ПК впервые была воплощена в жизнь в середине 1970-х гг. Наряду с созданием вычислительных машин коллективного пользования с очень большими объемами оперативной памяти появилось тяготение к проектированию индивидуальных машин для управления технологическими процессами и обработки экспериментальных данных в исследовательских лабораториях. Были созданы малые вычислительные машины, так называемые мини-ЭВМ, но применялись они только в научной сфере. Мини-ЭВМ, соединенные линиями связи с мощными вычислительными комплексами коллективного пользования, могли использоваться как терминалы — точки входа в сетевое взаимодействие. Это был один из первых шагов к формированию компьютерных сетей.
Основная цель создания компьютерных сетей заключается в обеспечении обмена данными между вычислительными машинами, входящими в сеть, поэтому первоначально подобные сети в США связывали именно научные центры — университеты.
Первая сеть с коммутацией пакетов (процесс соединения абонентов сети с передачей данных) была разработана в Англии в 1968 г. в Национальной физической лаборатории. Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 г. Эксперимент с Arpanet был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее в целях использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 г. Arpanet превратилась из экспериментальной сети в рабочую (рис. 6.1).
В 1971 г. была создана сеть Alocha (Гавайи, США), в которой реализовались методы передачи пакетов по радиоканалам. Модель сети Ethernet разработали сотрудники фирмы Xerox в 1974— 1976 гг. Протокол этой сети был стандартизирован в 1980-х гг. В течение 1974 — 1982 гг. ряд ведущих компьютерных фирм США разработал архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирма DEC в 1975 г. создала сеть Decnet, развивавшуюся вплоть до 1990 г. В 1982 1988 гг. университеты и фирмы США создали сеть Bitnet, получившую всемирное распространение.
Итак, историю Интернета можно разделить на несколько этапов.
1961 — 1970 гг. Разработаны технические принципы компьютерной сети, введен в действие Arpanet.
1971 — 1980 гг. Придуман знак @. Написана первая программа для электронной почты. Осуществлена первая международная связь по электронной почте между Англией и Норвегией. Число узлов Arpanet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работ ученые докладывают на международных научных конференциях.
1981 — 1990 гг. Принят протокол TCP/ IP, введена система доменных имен Domain Name System (DNS). Сформирована сеть Интернет.
1991—2000 гт. Ethernet стал самой распространенной технологией локальной компьютерной сети. Интернет объединил локальные сети и стал средством массовой коммуникации. Произошло сращивание сотовой связи и Интернета. Телетехнологии встроены в глобальную сеть — телемосты, видеоконференции. Услуга Интернет и электронной почты встроена в мобильные телефоны.
2001 —2010 гг. Произведено массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету, в том числе всех образовательных учреждений.
Документальный эскиз сети Arpanet, состоящей из четырех узлов. 1969 г.
Это интересно
Трафик (Traffic) — объем передаваемой по сети информации.
Вопросы и задания
1. В чем заключается основная цель создания компьютерных сетей?
2. Перечислите основные факторы, повлиявшие на возникновение интегри-рованных вычислительных сетей.
3. Какие существуют виды компьютерных сетей? Охарактеризуйте их.
4. Что такое сетевой протокол и каково его назначение? Что такое протокол TCP/IP?
5. Каков механизм взаимодействия компьютеров в сети? Каково назначение браузера? Что такое доменное имя?
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Компьютерная сеть как средство массовой коммуникации
Явление развития компьютерных сетей как следствие информатизации общества интересно и требует особого внимания. В своем сознании мы тесно связываем понятие персонального компьютера с компьютерной сетью. Если стоящий дома компьютер по каким-либо причинам не подключен к Интернету, то можно говорить о его неэффективном использовании, так как теряется его важнейшая функция — коммуникативная, т . е. взаимодействие с людьми и информационными ресурсами общества.
Идея создания ПК впервые была воплощена в жизнь в середине 1970-х гг. Наряду с созданием вычислительных машин коллективного пользования с очень большими объемами оперативной памяти появилось тяготение к проектированию индивидуальных машин для управления технологическими процессами и обработки экспериментальных данных в исследовательских лабораториях. Были созданы малые вычислительные машины, так называемые мини-ЭВМ, но применялись они только в научной сфере. Мини-ЭВМ, соединенные линиями связи с мощными вычислительными комплексами коллективного пользования, могли использоваться как терминалы — точки входа в сетевое взаимодействие. Это был один из первых шагов к формированию компьютерных сетей.
Основная цель создания компьютерных сетей заключается в обеспечении обмена данными между вычислительными машинами, входящими в сеть, поэтому первоначально подобные сети в США связывали именно научные центры — университеты.
Первая сеть с коммутацией пакетов (процесс соединения абонентов сети с передачей данных) была разработана в Англии в 1968 г. в Национальной физической лаборатории. Первая многоузловая сеть с коммутацией пакетов Arpanet вступила в действие в США в 1969 г. Эксперимент с Arpanet был настолько успешен, что многие организации захотели войти в нее в целях использования для ежедневной передачи данных. И в 1975 г. Arpanet превратилась из экспериментальной сети в рабочую (рис. 6.1).
Рис. 6.1.Документальный эскиз сети Arpanet, состоящей из четырех узлов (1969 г.)
В 1971 г. была создана сеть Alocha (Гавайи, США), в которой реализовались методы передачи пакетов по радиоканалам. Модель сети Ethernet разработали сотрудники фирмы Xerox в 197 4— 1976 гг. Протокол этой сети был стандартизирован в 1980-х гг. В течение 197 4— 1982 гг. ряд ведущих компьютерных фирм США разработал архитектуры и сетевые технологии, повлиявшие на формирование современных сетей. Фирма DEC в 1975 г. создала сеть Decnet, развивавшуюся вплоть до 1990 г. В 198 2— 1988 гг. университеты и фирмы США создали сеть Bitnet, получившую всемирное распространение.
Итак, историю Интернета можно разделить на несколько этапов.
196 1— 1970 гг. Разработаны технические принципы компьютерной сети, введен в действие Arpanet.
197 1— 1980 гг. Придуман знак @. Написана первая программа для электронной почты. Осуществлена первая международная связь по электронной почте между Англией и Норвегией. Число узлов Arpanet возросло до нескольких десятков, проложены специальные кабельные линии, соединяющие некоторые узлы, начинает функционировать электронная почта, о результатах работы ученые докладывают на международных научных конференциях.
198 1— 1990 гг. Принят протокол TCP/IP, введена система доменных имен Domain Name System (DNS). Сформирована сеть Интернет.
199 1— 2000 гг. Ethernet стал самой распространенной технологией локальной компьютерной сети. Интернет объединил локальные сети и стал средством массовой коммуникации. Произошло сращивание сотовой связи и Интернета. Телетехнологии встроены в глобальную сеть — телемосты, видеоконференции. Услуга «Интернет» и электронная почта встроены в мобильные телефоны.
200 1— 2010 гг. Произведено массовое подключение отдельных пользователей и локальных сетей к Интернету, в том числе всех образовательных учреждений. Произошло повсеместное подключение домовладений к Интернету. Осуществлено развитие государственных программ «Цифровое государство» и «Электронное правительство». Разработана юридическая база для электронной подписи. Созданы и массово распространены сетевые социальные сервисы в сфере СМИ, цифрового телевидения, банковских, страховых услуг, услуг интернет-телефонии, интернет-магазинов, цифровых коллекций видео, цифровых библиотек, дистанционного образования, социальных сетей.
201 0— 2015 гг. Сформированы цифровые услуги населению, цифровое телевидение, созданы облачные ресурсы и действующие на их основе мобильные сервисы (приложения), развернута глобальная сеть онлайн-обучения.
Если ранее компьютерная сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Этот доступ предполагает выделение сервера.
Сервер (от англ. to serve — служить, обслуживать) — мощный обслуживающий сеть компьютер как узел управления доступом к информационным массивам компьютерной сети и компьютерам клиентов компьютерной сети, пользователей информационных массивов.
Технология распределенного доступа иначе называется технологией «клиент-сервер» (рис. 6.2). Она известна уже довольно длительное время, но раньше чаще всего использовалась в локальных компьютерных сетях, объединяющих компьютеры конкретного предприятия, учреждения, жилого дома и т . п. Клиенты, решившие подключить свой компьютер к компьютерной сети, получают права доступа: имя — логин и личный ключ входа в сеть — пароль. Установленный пароль пользователь не должен сообщать другим лицам.
Рис. 6.2.Локальная компьютерная сеть архитектуры «клиент-сервер»
Технология «клиент-сервер», с одной стороны, позволяет обеспечить защиту информации на сервере от несанкционированного использования и повреждения, а с другой — ограждает проникновение пользователей к личной информации клиента, не выложенной клиентом для общего пользования. Строгие требования к защите информации связаны с тем, что подключенный к сети ПК становится доступным из любой точки сети, поэтому несравнимо более подвержен поражению вирусами и несанкционированному доступу.
Несоблюдение режима защиты от несанкционированного доступа может привести к утечке информации, а несоблюдение режима защиты от вирусов — к выходу из строя важных систем и уничтожению результатов многодневной работы.
Сегодня, с развитием глобальной компьютерной сети, технология «клиент-сервер» уже рассматривает глобальную сеть как объединение различных локальных компьютерных сетей. Так, Интернет можно представить себе в виде мозаики, сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т . п. Это оказывается очень удобным для фирм, имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления, а также простых пользователей из разных уголков планеты. В глобальной сети серверы локальных сетей также являются клиентами более высокого уровня. Для управления распределенным доступом клиентов низкого уровня и клиентов высокого уровня друг к другу в глобальной сети Интернет используются специальные устройства — маршрутизаторы. Любой сигнал и данные (пакеты) от одного компьютера сети к другому проходят через это устройство, подключенное к компьютеру. Маршрутизатор определяет самый оптимальный путь прохождения сигнала от компьютера к компьютеру. В настоящее время используются практически все известные линии связи (телекоммуникационные сети) — от низкоскоростных телефонных линий до высокоскоростных цифровых спутниковых каналов, через которые идет сигнал от маршрутизатора.
Большинство телефонных линий в период развития Интернета имели аналоговый характер, но компьютерная техника является цифровой, т . е. для использования таких телефонных линий нужны были устройства, осуществляющие преобразование электрических сигналов из аналоговой формы в цифровую и обратное преобразование. Преобразование аналогового сигнала в цифровой осуществляется модулированием (чаще всего амплитудным), т . е. через определенные интервалы времени фиксируются значения амплитуды сигнала (как отмечалось ранее, они называются дискретами). Это уже цифровой сигнал. Обратное преобразование дискретов в непрерывный сигнал происходит аналогично, путем формирования линии, огибающей вершины дискретов. Такой процесс осуществляет демодуляцию. Именно этот механизм и определил название устройства-преобразователя модем (модулятор-демодулятор) (рис. 6.3).
Операционные системы, используемые в Интернете, также отличаются разнообразием, но все они в итоге обеспечивают цепочку взаимодействия: компьюте р— моде м— маршрутизато р— линия связ и— маршрутизато р— моде м— компьютер. Клиентом Всемироной сети может быть как отдельный пользовательский компьютер, так и сервер локальной компьютерной сети, внутри которой осуществляется посылка сигнала конкретному пользователю — клиенту нижнего уровня. Напомним, что такая модель управления сигналами называется управлением с обратной связью. Именно такую модель и реализовала компьютерная сеть.
Работа вычислительных сетей, т . е. обмен данными и взаимосвязь клиентов, выполняется в соответствии с достаточно сложными протоколами (правилами) взаимодействия. Протоколы необходимы при разработке и управлении сетью и позволяют осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включенными в сеть устройствами.
При разработке Интернета был создан межсетевой протокол TCP/IP (Internet Protocol), который обеспечивает подключение к адресату и надежную передачу данных именно по указанному адресу между различными подсетями с выбором кратчайшего пути передачи. Этот протокол также поддерживает центральную справочную службу, передачу экстренной и управляющей информации. Транспортный протокол TCP (Transmission Control Protocol) — это протокол управления передачей, который осуществляет передачу пакетов (потоков данных) от компьютера к компьютеру через Интернет. TCP работает на верхнем уровне между двумя конечными системами, например интернет-пользователь и интернет-сервер.
Появилась возможность организовать доступ многочисленных пользователей (клиентов) к HTML-документам, находящимся на серверах глобальной сети, которые создают различные компании, обслуживающие информационные потоки: СМИ, интернет-магазины, авиакассы, правовые БД, библиотечные фонды, музейные коллекции и многие другие. Ясно, что и на компьютере пользователя, с которого происходит обращение к серверу, и на сервере должно быть установлено специальное ПО: сервер должен не только хранить документы, но и уметь быстро находить их по запросу клиента, клиент (браузер) должен распознать HTML-код и визуализировать его, представить в легко воспринимаемом виде.
Вопросы и задания
1. В чем заключается основная цель создания компьютерных сетей?
2. Перечислите основные факторы, повлиявшие на возникновение интегрированных вычислительных сетей.
3. Какие существуют виды компьютерных сетей? Охарактеризуйте их.
4. Что такое сетевой протокол и каково его назначение? Что такое протокол TCP/IP?
5. Каков механизм взаимодействия компьютеров в сети? Каково назначение браузера? Что такое доменное имя?
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Цели создания и преимущества использования
локальных компьютерных сетей
Основными преимуществами работы в локальной сети являются:
1. Возможность хранения данных персонального и общего использования на дисках файлового сервера. Благодаря этому обеспечивается одновременная работа нескольких пользователей с данными общего применения (просмотр и чтение текстов, электронных таблиц и баз данных), многоаспектная защита данных на уровне каталогов и файлов, создание и обновление общих данных сетевыми прикладными программными продуктами, такими как Excel, Access.
2. Возможность постоянного хранения программных средств, необходимых многим пользователям, в единственном экземпляре на дисках файлового сервера. Заметим, что такое хранение программных средств не нарушает привычных для пользователя способов работы. К программным средствам, необходимым многим пользователям, относятся, прежде всего, прикладные программы общего назначения, такие как текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных и т.д. Благодаря указанной возможности обеспечивается рациональное использование внешней памяти за счет освобождения локальных дисков рабочих станций от хранения программных средств и надежность хранения программных продуктов за счет применения средств защиты сетевой ОС.
3. Обмен информацией между всеми компьютерами сети. При этом обеспечивается диалог между пользователями сети, а также возможность организации работы электронной почты.
4. Одновременная печать всеми пользователями сети на общесетевых принтерах (одном или нескольких). При этом обеспечивается доступность сетевого принтера любому пользователю, возможность использования мощного и качественного принтера при его защищенности от неквалифицированного обращения.
5. Обеспечение доступа пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальных сетей при наличии единственного коммуникационного узла глобальной сети.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
Столичный центр образовательных технологий г. Москва
Получите квалификацию учитель математики за 2 месяца
от 3 170 руб. 1900 руб.
Количество часов 300 ч. / 600 ч.
Успеть записаться со скидкой
Форма обучения дистанционная
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
311 лекций для учителей,
воспитателей и психологов
Получите свидетельство
о просмотре прямо сейчас!
Тема: Понятие компьютерной сети, ее назначение. Классификация компьютерных сетей.
Понятие компьютерной сети
Компьютерные сети — это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.
Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:
ü хранение и обработка данных;
ü организация доступа пользователей к данным;
ü передача данных и результатов обработки данных пользователям.
Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:
ü дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам;
ü высокой надежностью системы;
ü возможностью оперативного перераспределения нагрузки;
ü специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач;
ü решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
ü возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети.
Основные показатели качества компьютерных сетей включают следующие элементы: полнота выполняемых функций, производительность, пропускная способность, надежность сети, безопасность информации, прозрачность сети, масштабируемость, интегрируемость, универсальность сети.
Виды компьютерных сетей
Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:
ü локальные ( ЛВС , LAN — Local Area Network);
ü региональные (PBC, MAN — Metropolitan Area Network);
ü глобальные ( ГВС , WAN — Wide Area Network).
В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии друг от друга. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д.
РВС связывают абонентов города, района, области. Обычно расстояния между абонентами РВС составляют десятки-сотни километров.
Глобальные сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в различных странах или на разных континентах.
По признакам организации передачи данных компьютерные сети можно разделить на две группы:
В последовательных сетях передача данных осуществляется последовательно от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся к этому типу.
В широковещательных сетях в конкретный момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.
Топология представляет физическое расположение сетевых компонентов (компьютеров, кабелей и др.). Выбором топологии определяется состав сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управления сетью.
Существуют следующие топологии компьютерных сетей:
ü шинные (линейные, bus);
ü кольцевые (петлевые, ring);
ü радиальные (звездообразные, star);
ü смешанные (гибридные).
Практически все сети строятся на основе трех базовых топологий: топологии "шина", "звезда" и "кольцо". Базовые топологии достаточно просты, однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие свойства и характеристики нескольких топологий.
В топологии "шина", или "линейная шина" (linear bus), используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены все компьютеры сети (рис. 1). Эта топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети.
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем медленнее сеть.
Зависимость пропускной способности сети от количества компьютеров в ней не является прямой, так как, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество других факторов: тип аппаратного обеспечения, частота передачи данных, тип сетевых приложений, тип сетевого кабеля, расстояние между компьютерами в сети.
Рисунок 1. Сеть с шинной топологией
"Шина" является пассивной топологией — компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не передают их от отправителя к получателю. Выход из строя какого-либо компьютера не оказывает влияния на работу всей сети. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы с последующей передачей их по сети.
Основой последовательной сети с радиальной топологией (топологией "звезда") является специальный компьютер — сервер, к которому подключаются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через сервер, в задачи которого входит ретрансляция, переключение и маршрутизация информационных потоков в сети (рис. 2). Такая сеть является аналогом системы телеобработки, в которой все абонентские пункты содержат в своем составе компьютер.
Рисунок 2. Сеть с топологией "звезда"
Недостатками такой сети являются: высокие требования к вычислительным ресурсам центральной аппаратуры, потеря работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры, большая протяженность линий связи, отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации. Если выйдет из строя рабочая станция (или кабель, соединяющий ее с концентратором), то лишь эта станция не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные рабочие станции в сети этот сбой не повлияет.
При использовании топологии "кольцо" компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо (рис. 3). Сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер. Каждый компьютер является повторителем, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Рисунок 3. Сеть с кольцевой топологией
Способ передачи данных по кольцевой сети называется передачей маркера. Маркер последовательно, от компьютера к компьютеру, передается до тех пор, пока его не получит тот компьютер, который должен передать данные. Передающий компьютер добавляет к маркеру данные и адрес получателя и отправляет его дальше по кольцу.
Техническое обеспечение компьютерных сетей включает следующие компоненты:
ü серверы, рабочие станции;
ü каналы передачи данных;
ü интерфейсные платы и устройства преобразования сигналов;
ü маршрутизаторы и коммутационное оборудование.
Рабочая станция — компьютер, через который пользователь получает доступ к ресурсам сети. Часто рабочую станцию, так же как и пользователя сети, называют клиентом сети.
Сервер — это предназначенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам. Сервер работает под управлением сетевой операционной системы. Наиболее важным требованием, которое предъявляется к серверу, является высокая производительность и надежность работы.
Сервер приложений — это работающий в сети компьютер большой мощности, имеющий программное обеспечение (приложения), с которым могут работать клиенты сети.
Служба — это пара программ, взаимодействующих между собой согласно определенным правилам, протоколам. Одна из программ этой пары называется сервером, а вторая — клиентом. При работе служб Интернета происходит взаимодействие серверного клиентского оборудования и программного обеспечения.
Служба World Wide Web (WWW). Это самая популярная служба современной сети Интернет. Основу службы WWW составляют три технологии: гипертекст, язык разметки гипертекста — HTML (Hypertext Markup Language), универсальный адрес ресурса.
Гипертекст — это организация текстовой информации, при которой текст представляет собой множество фрагментов с явно указанными ассоциативными связями между этими фрагментами.
Основная идея гипертекстовых технологий заключается в том, что поиск документальной информации происходит с учетом множества взаимосвязей, имеющихся между документами, а значит более эффективно, чем при традиционных методах поиска.
Доступ к информации осуществляется не путем последовательного просмотра текста, как в обычных информационно-поисковых системах, а путем движения от одного фрагмента к другому.
University/Faculties/Femp/index.htm — спецификация файла index.htm.
Указывается путь к интересующему нас файлу в файловой системе компьютера и имя этого файла. В этой части адреса может быть помещена и другая информация, отражающая, например, параметры запроса пользователя и обрабатывающей запрос программы. Если спецификация файла не указана, то пользователю буден выдан файл, по умолчанию назначенный для представления сервера (сайта).
Служба передачи файлов (FTP). Необходимость в передаче файлов возникает при приеме файлов программ, при пересылке крупных документов, а также при передаче больших по объему архивных файлов.
Служба World Wide Web (WWW или Web) представляет собой миллионы связанных между собой документов — Web-страниц.
Web-страница — это документ (например, текстовый), размеченный с помощью специальных элементов HTML — тегов, или html-тегов, языка. Такие страницы часто называют html-страницами. Они имеют расширение .html или .htm. Например: about.html или about.htm
Специальные программы — браузеры служат для интерпретации html-тегов и отображения содержимого Web-страниц. На экран html-теги не выводятся, они только указывают браузеру, как отображать содержимое документа.
Для просмотра html-кода в браузере необходимо в верхнем меню браузера Internet Explorer найти пункт Вид/Просмотр HTML-кода.
Иными словами, в браузер встроен интерпретатор языка HTML. Интерпретаторы, встроенные в различные браузеры, работают неодинаково, и одна и та же html-страница может отображаться в них по-разному.
Что же такое HTML — Hyper Text Markup Language ? Это язык гипертекстовой разметки, разработанный специально для создания Web-документов. Отметим два важных момента:
1) HTML не является языком программирования! В нем нет логических последовательностей. Это именно язык разметки документов (текста).
2) HTML определяет логическую структуру документа.
Существует два способа формирования HTML-документа. Первый состоит в разметке документа вручную. Для этого можно использовать текстовый редактор, например Блокнот. Второй способ предполагает использование специальных редакторов для языка HTML, например FrontPage Express, HomeSite. Этот способ проще освоить, т.к. он не требует знания языка HTML.
Разметка документа осуществляется с помощью тегов (англ. tag — отметка).
Все документы HTML имеют одну и ту же структуру. Документ всегда должен начинаться с тега и заканчиваться соответствующим закрывающим тегом .
Тело документа
По структуре видно, что документ состоит из двух частей – заголовка и тела (пары тегов
… и … соответственно). В заголовке документа размещается некоторая информация о документе. В нашем случае это будет название документа. Оно выделяется тегамиСодержание документа размещается в теле документа. Заголовок первого уровня (Главы) выделяется тегами
и
. Заголовки последующих уровней (параграфы, пункты, подпункты и т.п.) выделяются тегамиДля создания абзаца недостаточно нажать на клавишу ENTER. Язык HTML рассматривает символ конца строки, как обычный пробел. Поэтому текст, являющийся абзацем, помещается между тегами
и
. Закрывающий тег является необязательным. Язык HTML не содержит средств для создания красной строки, поэтому при отображении на экране абзацы разделяются пустой строкой.Теги html бывают двух типов — контейнерные и одиночные — и заключаются в угловые скобки
Контейнерные теги состоят из пары — открывающий и закрывающий тег. Перед именем закрывающего тега необходимо ставить косую черту "/" (прямой слэш). Содержимое, обрабатываемое данным тегом .
Одиночный тег состоит только из открывающего и не требует закрывающего.
Главное преимущество HTML состоит в его способности связываться с другими документами с помощью ключевых слов, являющихся гипертекстовыми ссылками (гиперссылками). Описывается ссылка на другой документ следующим образом:
< A HREF =”имя файла”> Текст, который будет служить как обращение к другому документу A >.
Основными преимуществами работы в локальной сети являются:
1. Возможность хранения данных персонального и общего использования на дисках файлового сервера. Благодаря этому обеспечивается: одновременная работа нескольких пользователей с данными общего применения (просмотр и чтение текстов, электронных таблиц и баз данных), многоаспектная защита данных на уровне каталогов и файлов, создание и обновление общих данных сетевыми прикладными программными продуктами, такими как Excel, Access.
2. Возможность постоянного хранения программных средств, необходимых многим пользователям, в единственном экземпляре на дисках файлового сервера. Такое хранение программных средств не нарушает привычных для пользователя способов работы. К программным средствам, необходимым многим пользователям, относятся прежде всего прикладные программы общего назначения, такие как текстовые и графические редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных и т.д. Благодаря указанной возможности обеспечивается: рациональное использование внешней памяти за счет освобождения локальных дисков рабочих станций от хранения программных средств и надежность хранения программных продуктов за счет применения средств защиты сетевой ОС.
3. Обмен информацией между всеми компьютерами сети. При этом обеспечивается диалог между пользователями сети, а также возможность организации работы электронной почты.
4. Печать всеми пользователями сети на общесетевых принтерах (одном или нескольких). При этом обеспечивается: доступность сетевого принтера любому пользователю, возможность использования мощного и качественного принтера при его защищенности от неквалифицированного обращения.
5. Обеспечение доступа пользователя с любого компьютера локальной сети к ресурсам глобальных сетей при наличии единственного коммуникационного узла глобальной сети.
Особенности организации локальных сетей
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение и обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов их обработки пользователям.
В системах централизованной обработки эти функции выполняла центральная ЭВМ.
Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентами и сервером.
Клиент - задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур: чтения файла, поиска информации в базе данных и т. д.
Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.
Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе, обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины - система клиент-сервер или архитектура клиент-сервер.
Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сетях с выделенным сервером.
Одноранговая сеть
В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. В одноранговой сети все компьютеры равноправны, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.
Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).
Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:
- компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
- пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;
- для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.
Целесообразность применения:
- одноранговая сеть вполне подходит там, где количество пользователей не превышает
10 человек;
- пользователи расположены компактно;
- вопросы защиты данных не критичны;
- в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.
Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет более правильным, чем выбор сети на основе сервера.
Достоинства одноранговых сетей:
- низкая стоимость и высокая надежность.
Недостатки одноранговых сетей:
- зависимость эффективности работы сети от количества станций;
- сложность управления сетью;
- сложность обеспечения защиты информации;
- трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
В такие операционные системы, как Microsoft Windows 9х, Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows 2000 Professional, Microsoft Windows ХР встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.
Сеть с выделенным сервером
В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.
Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы.
Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер.
Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.
Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. Для этого можно использовать программу NetLink. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой.
Достоинства сети с выделенным сервером:
- надежная система защиты информации;
- отсутствие ограничений на число рабочих станций;
- простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сети:
- высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
- зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
-меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.
Сети с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей - LANServer (IBM), Windows 2000 Server и NetWare (Novell).
Характеристики двух основных типов сетей приведены в таблице 2.1
Основные типы сетей
Параметры | Одноранговые сети | Сети на основе сервера |
Размер | Не более 10 компьютеров | Ограничены аппаратным обеспе-чением сервера и сети |
Защита | Вопросы защиты решаются каждым пользователем самостоятельно | Широкая и комплексная защита ресурсов и пользователей |
Администрирование | Вопросами администрирования своего компьютера занимается каждый пользователь. Нет необхо-димости в отдельном администраторе | Администрирование осуществляется централизовано. Необходим хотя бы один администратор с соответству-ющим уровнем знаний |
Топология локальных сетей
Компьютеры, входящие в состав ЛВС, могут быть расположены самым случайным образом на территории, где создается вычислительная сеть. Следует заметить, что для управления сетью небезразлично, как расположены абонентские ЭВМ. Поэтому имеет смысл говорить о топологии ЛВС.
Топология сети - это физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети.
Топология - стандартный термин, который используется при описании основной компоновки сети.
Топология сети обусловливает ее характеристики. В частности, выбор той или иной топологии влияет:
- на состав необходимого сетевого оборудования;
- характеристики сетевого оборудования;
- возможности расширения сети;
- способ управления сетью.
Топологии вычислительных сетей могут быть самыми различными, но для локальных вычислительных сетей типичными являются три: кольцевая, шинная, звездообразная.
Иногда для упрощения используют термины - кольцо, шина и звезда. Не следует думать, что рассматриваемые типы топологий представляют собой идеальное кольцо, идеальную прямую или звезду.
Любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность узлов.
Узел - устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети.
Топология усредняет схему соединений узлов сети. Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и замкнутая ломаная линия относятся к кольцевой топологии, а незамкнутая ломаная линия - к шинной.
2.4.1. Топология "Кольцо"
Рис. 2.2. Сеть кольцевой топологии
Кольцевая топология является идеальной для сетей, занимающих сравнительно небольшое пространство. В ней отсутствует центральный узел, что повышает надежность сети. Ретрансляция информации позволяет использовать в качестве передающей среды любые типы кабелей.
Последовательная дисциплина обслуживания узлов такой сети снижает ее быстродействие. Каждый компьютер выступает в роли репитера (повторителя), усиливая сигналы и передовая их следующему компьютеру, поэтому выход из строя одного из них нарушает целостность кольца и затрудняет функционирование всей сети.
2.4.2. Топология "Шина"
Рис. 2.3. Сеть шинной топологии
Шина - пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях (например, кольцо) компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Сеть легко наращивать и конфигурировать, а также адаптировать к различным системам. Сеть шинной топологии устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть.
Сети шинной топологии наиболее распространены в настоящее время.
Следует отметить, что они имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.
2.4.3. Топология "Звезда"
Звездообразная топология (рис. 2.4) базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы. Каждый компьютер имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.
Рис. 2.4. Сеть звездообразной топологии
Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность ЛВС со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла (концентратора).
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованы. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети, на работу остальных компьютеров это не повлияет.
В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие в некоторых случаях сочетание рассмотренных, например, топология "Звезда - шина".
Выбор той или иной топологии определяется областью применения сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.
Выбор топологии
Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. Эта таблица 2.2 поможет сделать правильный выбор.
Факторы, необходимые при выборе топологии
Топология | Преимущества | Недостатки |
Шина | Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании среда передачи. Простота. Надежность. Легко расширяется | При значительных объемах переда-ваемой информации уменьшается про-пускная способность сети. Трудно локализовать проблемы. Выход из строя кабеля останавливает работу многих пользователей |
Кольцо | Все компьютеры имеют равный доступ. Количество пользователей не оказывает сколько-нибудь значительного влияния на производительность | Выход из строя одного компьютера затрудняет работу всей сети. Трудно локализовать проблемы. Изменение конфигурации сети требует остановки работы всей сети |
Звезда | Легко модифицировать сеть, добавляя новые компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети | Выход из строя центрального узла выводит из строя всю сеть |
Для закрепления изложенного материала рассмотрим решение задачи.
У каждого сотрудника компании есть компьютер. Если необходимо обменяться деловой информацией, приходится делать это устно или с помощью дискет. Все агенты занимаются делами только своих клиентов, и информация об этих клиентах строго конфиденциальна. Лазерный принтер восьмилетней давности находится у администратора офиса. Каждый агент имеет собственный матричный принтер.
Одновременно с установкой сети решено приобрести высокоскоростной лазерный принтер.
Вам поручено установить сеть для этой небольшой компании. Чтобы упростить решение задачи, ответьте на следующие вопросы.
1. Какой тип сети Вы бы посоветовали установить этой компании?
На основе сервера ______
2. Какая топология подходит в этой ситуации?
Однозначного решения у этой задачи нет. Возможные решения и их обоснования являются всего лишь рекомендациями.
1. На основе сервера.
Казалось бы, раз в компании всего 8 человек, подходящей сетью может стать одноранговая. Но нам уже известно, что компания начинает расти. Кроме того, часть информации является конфиденциальной. Поэтому вывод: лучше установить сеть на основе сервера, которая предоставляет возможности для роста компании и централизации защиты данных, в то время как одноранговая сеть через год-два может исчерпать свой потенциал.
2. Единственно правильного ответа нет. На сегодняшний день наиболее популярными топологиями являются «звезда-шина» и «шина».
Первая кажется более привлекательной, поскольку в этом случае проще решать сетевые проблемы и переконфигурировать сеть.
Можно выбрать и сеть с топологией «шина» - она дешевле и проще в установке, но при этом мы потеряем преимущества, которые дает концентратор при администрировании и решении сетевых проблем.
Читайте также: