Е. А. Симановский введение в информатику учебное пособие
Сетевой сервис и сетевые стандарты. Работа в сети Интернет
жүктеу/скачать 0.8 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сетевые стандарты. Архитектура компьютерной сети
- Глобальная сеть Интернет
- Адресация в сети Интернет
- Службы сети Интернет
Сетевой сервис и сетевые стандарты. Работа в сети Интернет
Телекоммуникационная сеть в общем случае состоит из следующих компонентов:
Как сеть доступа, так и магистральная сеть строятся на основе коммутаторов. Каждый коммутатор оснащён некоторым количеством портов, которые соединяются с портами других коммутаторов каналами связи. Сеть доступа составляет нижний уровень иерархии телекоммуникационной сети. К этой сети подключаются конечные (терминальные) узлы – оборудование, установленное у пользователей (абонентов, клиентов) сети. В случае компьютерной сети конечными узлами являются компьютеры, телефонной – телефонные аппараты, а телевизионной или радиосети – соответственно теле- и радиоприёмники. Магистральная сеть объединяет отдельные сети доступа, выполняя функции транзита трафика между ними по высокоскоростным каналам. В результате информация с помощью магистрали попадает в сеть доступа получателей, демультиплексируется там и коммутируется таким образом, что на входной порт оборудования пользователя поступает только та информация, которая ему адресована. Информационные центры или центры управления сервисами, – это собственные информационные ресурсы сети, на основе которых осуществляется обслуживание пользователей.
Организация взаимодействия между устройствами в сети является сложной задачей. Для решения сложных задач используется декомпозиция, т. е. разбиение одной сложной задачи на несколько более простых задач-модулей.. Оба участника сетевого обмена должны принять множество соглашений, например, об уровне и форме электрических сигналов, способе определения размера сообщений, договориться о методах контроля достоверности и. т. д. Соглашения должны быть приняты для всех уровней, начиная с самого низкого – уровня передачи битов – до самого высокого, реализующего сервис для пользователей сети. Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты, лежащие на одном уровне, но в разных узлах, называются протоколом. Модули, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле, также взаимодействуют друг с другом в соответствии с правилами и с помощью стандартизированных форматов сообщений. Эти правила принято называть интерфейсом. Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем соседнему уровню. В сущности, протокол и интерфейс выражают одно и то же понятие: протоколы определяют правила взаимодействия модулей одного уровня в разных узлах, а интерфейсы – правила взаимодействия модулей соседних уровней в одном узле. Иерархически организованный набор протоколов, называется стеком коммуникационных протоколов. Характеристики сети в целом и характеристики и функции, входящих в неё основных компонентов, определяются её общей моделью. Описание общей модели представляет собой архитектуру компьютерной сети. При реализации сетей стремятся использовать стандартные протоколы. Такие сети относятся к открытым системам. В модели OSI средства взаимодействия делятся на семь уровней. Каждому уровню соответствуют различные сетевые операции, оборудование и протоколы. Сетевые функции, выполняемые на каждом уровне, взаимодействуют только с функциями двух соседних уровней — вышележащего и нижележащего. Уровни отделены друг от друга границами — интерфейсами. Перед отправкой в сеть данные разбиваются на пакеты, которые проходят последовательно все уровни от седьмого до первого, при этом на каждом уровне к пакету добавляется форматирующая или адресная информация, необходимая для безошибочной передачи данных по сети. На принимающей стороне пакет опять проходит через все уровни, но в обратном порядке. На каждом уровне из пакета удаляется информация, добавленная к нему на таком же уровне отправителем, в результате на седьмом уровне данные примут свой первоначальный вид. Таблица 3.1. Уровни эталонной модели OSI
Функции каждого уровня следующие:
Уровни 1-3 организуют базовую сеть передачи данных как систему, обеспечивающую надежную передачу данных между абонентами сети. Функции физического уровня всегда реализуются в аппаратуре. Это адаптеры, мультиплексоры, сетевые платы и т. п. Функции остальных уровней реализуются в виде программных модулей — драйверов.
Ярким примером открытой системы является международная сеть Интернет [1, 8]. Слово Internet (Интернет) происходит от выражения Interconnected Networks – связанные сети. Сеть Интернет развивалась в полном соответствии с требованиями, предъявляемыми к открытым системам. В 70-х годах создан протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), протокол управления передачей/протокол Интернета — стандартный промышленный набор протоколов, обеспечивающий связь в неоднородной среде, т е. между компьютерами разных типов, работающими под управлением разных операционных систем. Архитектура протокола TCP/IP предназначена для объединения сетей. Стек TCP/IP включает протоколы:
К недостаткам протокола TCP/IP следует отнести его очень большой размер и малую скорость работы. Протокол TCP/IP не соответствует модели открытых систем. В нем только четыре уровня вместо семи. На рис. 4 показано соответствие уровней протокола TCP/IP уровням эталонной модели МОС (OSI). В 1989 году швейцарец Тим Бернес-Ли разработал технологию гипертекстовых документов — Word Wide Web, позволяющую пользователям иметь доступ к любой информации, находящейся в сети Интернет.
Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки сети. Важной особенностью Интернета является то, что эта сеть не создает никакой иерархии — все компьютеры, подключенные к сети, равноправны. К адресам станций предъявляются специальные требования. С этой целью, для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IP-адрес (Internetwork Protocol, межсетевой протокол) и доменный адрес для восприятия пользователем. Цифровой адрес имеет длину 32 бит. Он разделен на четыре блока по 8 бит, поэтому четыре числа в IP-адресе называются октетами. Два блока определяют адрес сети, два другие — адрес компьютера внутри этой сети. IP-адрес содержит три компонента: адрес сети, адрес подсети, адрес компьютера в подсети. Например, 190.25.19.157, адрес сети 190.25, адрес подсети 19, адрес компьютера в этой подсети 157. Цифровые адреса не удобны при практическом использовании, поэтому по мере увеличения их количества они стали заменяться текстовыми. В 1983 году была создана система доменных имен (Domain Name System, DNS), автоматически устанавливающая связь между IP-адресами и текстовыми — доменными. Доменный адрес читается в обратном порядке. Вначале идет имя компьютера, затем имя сети, в которой он находится. Все пространство адресов Интернета разделено на области — домены, представленные географическими регионами, например, США — us, Россия — ru. Существуют и домены, разделённые по тематическим признакам. Такие домены имеют трёхбуквенные сокращённые названия, например:
Компьютерное имя включает несколько уровней доменов (как минимум два). Каждый уровень отделяется от другого точкой. Все имена слева — поддомен общего домена, например, tut.ssau.edu.ru. Здесь ru – географический домен России, edu — общий поддомен учебных заведений, sptu — поддомен edu, tut — поддомен sptu. Здесь edu – поддомен первого уровня, ssau– поддомен 2-го уровня, tut – поддомен 3-го уровня. Для пользователей адресом является их регистрационное имя. За именем следует знак @ (по-русски читается «ат», «дог», «собака»). Все это слева присоединяется к имени компьютера. Для обработки пути поиска в доменах имеются специальные серверы имен. Они преобразуют доменное имя в соответствующий цифровой адрес, поэтому пользователю нет никакой необходимости знать цифровые адреса. Каждый ресурс, каждый узловой компьютер и каждый пользователь имеют свой адрес:
Службы сети Интернет называют также сервисами. Все сервисы, предлагаемые в Интернет, условно можно разделить на две большие группы: сервисы отложенного доступа (off-line) и интерактивные сервисы. (on-line). К ним относятся:
Система электронной почты организована как совокупность региональных узловых станций, периодически связывающихся друг с другом для обмена корреспонденцией. Каждый пользователь имеет свой почтовый ящик с уникальным адресом. В момент регистрации доступа в Интернет провайдер предоставляет пользователю дисковое пространство, адрес почтового ящика (E-mail Account Address), имя пользователя (E-mail Account Login Name) и пароль (E-mail Account Password). Почтовый адрес имеет обычный доменный формат: имя_пользователя (имя_почтового_ящика)@имя_домена Электронная почта построена по принципу клиент-серверной архитектуры. Для передачи писем используется протокол SMTP. Для приема почтовых сообщений наиболее часто используется протокол РОРЗ (Post Office Protocol, протокол почтового офиса). Для работы с электронной почтой создано большое количество программ. Их объединяют под; общим названием mail. Например, Microsoft Office Outlook, Microsoft Outlook Express, Netscape Messenger, Eudora Pro, The Bat! и множество других.
В Интернет на узловых компьютерах хранятся файлы документов, фотографий, программного обеспечения и т. п. Сервис передачи файлов основан на использовании протокола FTP (сокращение от file transfer protocol – протокол передачи файлов). Сервис FTP позволяет получать файлы с удалённого компьютера на ваш компьютер. Архивы FTP строятся как иерархия директорий. Для просмотра служит программа Archie, которая позволяет просканировать FTP-архивы и найти тот, который устраивает пользователя по составу программного обеспечения и коммуникационным условиям. FTP-сервер — компьютер, на котором содержатся файлы, предназначенные для открытого доступа. Для установки связи с FTP-сервером пользователь при работе в Unix или MS DOS должен ввести команду ftp, а затем адрес или его доменное имя. Так как большинство серверов FTP работают под управлением операционной системы Unix, то технология работы в этой системе требует введения команд из командной строки компьютера и затрудняет действия пользователя в этом режиме. Операционная система Windows позволяет работать с программой WS_FTP, что обеспечивает более удобный режим работы с серверами FTP. Еще один способ работы основан на использовании приложений — навигаторов WWW, таких как Internet Explorer, Netscape Navigator. Протокол FTP, кроме того, используется файловыми менеджерами, например, программой Far Manager, обеспечивающей прозрачный доступ к файловым ресурсам.
Телеконференции являются очень популярным сервисом Internet. Если электронная почта передаёт сообщения по принципу «от одного одному», то сетевые новости передают сообщения «от одного многим». Посланное в телеконференцию сообщение распространяется по сети, многократно дублируясь и за довольно короткие сроки достигая всех участников телеконференции.
WWW (Мировая паутина) — самый популярный сервис Интернета. Это распределенная информационная система мультимедиа, основанная на гипертексте. Гипертекст — текст, содержащий связи с другими текстами, графической, видео- или звуковой информацией. Внутри гипертекстовых документов некоторые его фрагменты выделены. Указание на них позволяет перейти на другую часть этого же документа, на другой документ в этом же компьютере или на документ на любом другом компьютере, подключенном к Интернету. Две основные особенности отличают WWW: использование гипертекста и возможность клиентов взаимодействовать с другими приложениями Интернета. Информация в WWW хранится на огромном множестве объединенных в сеть серверов с соответствующим программным обеспечением. Клиенты используют программы просмотра WWW-документов (WWW-браузеры). Взаимодействие клиент-сервер при работе в WWW происходит по протоколу, который называется HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Для получения WWW-документов с сервера в запросе обязательно указывается протокол, адрес сервера, имя директории на сервере и файла с необходимым документом. Эта комбинация называется универсальным указателем ресурса (Universal Resource Locator, URL), например, http://www.vspu.ru/toi/index.html.
Для поиска информация в WWW имеется развитая сеть поисковых WWW-серверов, использующих различные методы индексации информации. Существуют два основных типа поисковых систем. Это поисковые машины и тематические каталоги. В ответ на запрос пользователь обычно получает длинный список документов, большая часть из которых не имеет никакого отношения к теме запроса. Такие документы называются нерелевантными. Релевантный документ-- это документ, содержащий нужную информацию. Сейчас чаще всего встречаются поисковые системы, сочетающие в себе черты поисковых машин и тематических каталогов, т. е. информация вначале собирается в Интернете с помощью поисковых машин, а затем обрабатывается вручную, образуя тематический каталог. Один из наиболее популярных каталогов в Рунете — List.ru находится по адресу: http://list.mail.ru/. Существуют службы, транслирующие запрос сразу, в несколько поисковых систем. Это метапоисковые системы. Приведем наиболее используемые российские и зарубежные поисковые системы:
Тенденции развития коммуникационных сетей указывают на то, что самым многообещающим ресурсом Интернета становятся социальные сети. К социальным сетям относят сайты, которые позволяют находить и налаживать деловые и личные контакты, общаться и обмениваться информацией. Эти сети предлагают пользователям новые сервисы, например ресурсы, объединяющие людей по интересам. Самыми крупными социальными сетями в мире являются MySpace и Face-book. Основной ресурс, предоставляемый пользователям социальными сетями, — коммуникация, поэтому социальные сети не составляют сколько-нибудь серьезной конкуренции поисковым сетям. Пока в России эксплуатация социальных сетей не дает ощутимой прибыли, однако в США и Европе выручка таких сетей достигает сотен миллионов долларов. Основные модели заработка в социальных сетях— платная подписка и продажа рекламы. Например, в 2007 г. мировой рынок интернет-рекламы превысил 30 млрд долларов. 1)Типы браузеров. Для доступа в Интернет используются специальные программы, называемые браузерами. Браузер (от англ. browse - просматривать, листать) – программа, позволяющая просматривать содержимое Internet. Она позволяет получить доступ ко всем информационным ресурсам сети – картинкам, звуковым и видеофайлам и т.д. Существует несколько типов браузеров:
Лидером на рынке является Microsoft Internet Explorer, благодаря лучшей поддержке HTML. Microsoft Internet Explorer или просто Internet Explorer, (позднее Windows Internet Explorer) — серия браузеров, разрабатываемая корпорацией Microsoft с 1995 года. Входит в комплект операционных систем семейства Windows. Занимает первое место по числу пользователей (рыночная доля в июле 2009 года — 67,68%). В последнее время его доля снижается, уступая место таким браузерам, как Opera, Mozilla Firefox, Safari и др. На сегодняшний день последней стабильной версией браузера является Internet Explorer 8. Эта же версия вошла в состав операционной системы Windows 7, однако, в отличие от предыдущих версий, его можно будет полностью удалить из системы. Также были выпущены дополнительные модификации браузера для других операционных систем, такие как Mobile Internet Explorer (для Windows CE и Windows Mobile), Internet Explorer для Mac и Internet Explorer для UNIX. имеется возможность запуска Internet Explorer на операционных системах, отличных от Microsoft Windows.
|