Отличия локальных сетей от глобальных

Рассмотрим основные отличия локальных сетей от глобальных более детально. Так как в последнее время эти отличия становятся все менее заметными, то будем считать, что в данном разделе мы рассматриваем сети конца 80-х годов, когда эти отличия проявлялись весьма отчетливо, а современные тенденции сближения технологий локальных и глобальных сетей будут рассмотрены в следующем разделе.

• Протяженность, качество и способ прокладки линий связи. Класс локальных вычислительных сетей по определению отличается от класса глобальных сетей небольшим расстоянием между узлами сети. Это в принципе делает возможным использование в локальных сетях качественных линий связи: коаксиального кабеля, витой пары, оптоволоконного кабеля, которые не всегда доступны (из-за экономических ограничений) на больших расстояниях, свойственных глобальным сетям, В глобальных сетях часто применяются уже существующие линии связи (телеграфные или телефонные), а в локальных сетях они прокладываются заново.
• Сложность методов передачи и оборудования. В условиях низкой надежности физических каналов в глобальных сетях требуются более сложные, чем в локальных сетях, методы передачи данных и соответствующее оборудование. Так, в глобальных сетях широко применяются модуляция, асинхронные методы, сложные методы контрольного суммирования, квитирование и повторные передачи искаженных кадров. С другой стороны, качественные линии связи в локальных сетях позволили упростить процедуры передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и отказа от обязательного подтверждения получения пакета.
• Скорость обмена данными. Одним из главных отличий локальных сетей от глобальных является наличие высокоскоростных каналов обмена данными между компьютерами, скорость которых (10,16и100 Мбит/с) сравнима со скоростями работы устройств и узлов компьютера - дисков, внутренних шин обмена данными и т. п. За счет этого у пользователя локальной сети, подключенного к удаленному разделяемому ресурсу (например, диску сервера), складывается впечатление, что он пользуется этим диском, как «своим». Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных - 2400,9600,28800,33600 бит/с, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах - до 2 Мбит/с.
• Разнообразие услуг. Локальные сети предоставляют, как правило, широкий набор услуг - это различные виды услуг файловой службы, услуги печати, услуги службы передачи факсимильных сообщений, услуги баз данных, электронная почта и другие, в то время как глобальные сети в основном предоставляют почтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями - передачу файлов из публичных архивов удаленных серверов без предварительного просмотра их содержания.
• Оперативность выполнения запросов. Время прохождения пакета через локальную сеть обычно составляет несколько миллисекунд, время же его передачи через глобальную сеть может достигать нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальных сетях затрудняет реализацию служб для режима on-line, который является обычным для локальных сетей.
• Разделение каналов. В локальных сетях каналы связи используются, как правило, совместно сразу несколькими узлами сети, а в глобальных сетях - индивидуально.
• Использование метода коммутации пакетов. Важной особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой нагрузки к средней может составлять 100:1 и даже выше. Такой трафик обычно называют пульсирующим. Из-за этой особенности трафика в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов, который для пульсирующего трафика оказывается гораздо более эффективным, чем традиционный для глобальных сетей метод коммутации каналов. Эффективность метода коммутации пакетов состоит в том, что сеть в целом передает в единицу времени больше данных своих абонентов. В глобальных сетях метод коммутации пакетов также используется, но наряду с ним часто применяется и метод коммутации каналов, а также некоммутируемые каналы - как унаследованные технологии некомпьютерных сетей.
• Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, определяющих способ подключения станций и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети резко ухудшаются при достижении определенного предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость, так как они изначально разрабатывались в расчете на работу с произвольными топологиями.

38. Топология компьютерных сетей.

Подтопологией обычно понимают взаимное расположение друг относительно друга узлов сети. К узлам сети в данном случае можно отнести компьютеры, концентраторы, свитчи, маршрутизаторы, точки доступа ну и т.п.

Сетевая топология может быть:

• физической — описывает реальное расположение и связи между узлами сети;
• логической — описывает хождение сигнала в рамках физической топологии;
• информационной — описывает направление потоков информации, передаваемых по сети;
• управления обменом — это принцип передачи права на пользование сетью.

Сетевой концентратор или Хаб (жарг. от англ. hub — центр деятельности) — сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. Термин концентратор (хаб) применим также к другим технологиям передачи данных: USB, FireWire и пр. (устройство для объединения нескольких компов в сеть. Действие его простое: получив пакет данных с одного порта, он рассылает его по всем остальным. Если несколько пакетов идут в один порт одновременно, то они сталкиваются. Отсюда и т.н. "коллизии", которые замедляют работу сети.)

В настоящее время хабы почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи), выделяющие каждое подключённое устройство в отдельный сегмент. Сетевые коммутаторы ошибочно называют «интеллектуальными концентраторами».

Характеристики сетевых концентраторов

Количество портов — разъёмов для подключения сетевых линий, обычно выпускаются концентраторы с 4, 5, 6, 8, 16, 24 и 48 портами (наиболее популярны с 4, 8 и 16). Концентраторы с большим количеством портов значительно дороже. Однако концентраторы можно соединять каскадно друг к другу, наращивая количество портов сегмента сети. В некоторых для этого предусмотрены специальные порты.

Скорость передачи данных — измеряется в Мбит/с, выпускаются концентраторы со скоростью 10, 100 и 1000. Кроме того, в основном распространены концентраторы с возможностью изменения скорости, обозначаются как 10/100/1000 Мбит/с. Скорость может переключаться как автоматически, так и с помощью перемычек или переключателей. Обычно, если хотя бы одно устройство присоединено к концентратору на скорости нижнего диапазона, он будет передавать данные на все порты с этой скоростью.

Тип сетевого носителя — обычно это витая пара или оптоволокно, но существуют концентраторы и для других носителей, а также смешанные, например для витой пары и коаксиального кабеля.

предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. (Тот же хаб, только с "мозгами". Он запоминает, какой адрес на каждом его порту, и когда приходит пакет данных (а в заголовке пакета есть информация, кому и от кого), он его отсылает на нужный порт.)

39. Глобальная компьютерная сеть Интернет. Основные этапы развития глобальной компьютерной сети, термины и определения. Структура и информационные ресурсы сети Интернет.

nternet – всемирная информационная компьютерная сеть, представляющая собой объединение множества региональных компьютерных сетей и компьютеров, обменивающих друг с другом информацией по каналам общественных телекоммуникаций (выделенным телефонным аналоговым и цифровым линиям, оптическим каналам связи и радиоканалам, в том числе спутниковым линиям связи).

Информация в Internet хранится на серверах. Серверы имеют свои адреса и управляются специализированными программами. Они позволяют пересылать почту и файлы, производить поиск в базах данных и выполнять другие задачи.

Обмен информацией между серверами сети выполняется по высокоскоростным каналам связи (выделенным телефонным линиям, оптоволоконным и спутниковым каналам связи). Доступ отдельных пользователей к информационным ресурсам Internet обычно осуществляется через провайдера или корпоративную сеть.

Провайдер - поставщик сетевых услуг – лицо или организация предоставляющие услуги по подключению к компьютерным сетям. В качестве провайдера выступает некоторая организация, имеющая модемный пул для соединения с клиентами и выхода во всемирную сеть.

Основными ячейками глобальной сети являются локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к глобальной, то и каждая рабочая станция этой сети может быть подключена к ней.

Существуют также компьютеры, которые непосредственно подключены к глобальной сети. Они называются хост - компьютерами (host - хозяин). Хост – это любой компьютер, являющийся постоянной частью Internet, т.е. соединенный по Internet – протоколу с другим хостом, который в свою очередь, соединен с другим, и так далее.

Структура глобальной сети Internet

Для подсоединения линий связи к компьютерам используются специальные электронные устройства, которые называются сетевыми платами, сетевыми адаптерами, модемами и т.д.

Практически все услуги Internet построены на принципе клиент-сервер. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Обмен информацией между серверами осуществляется по высокоскоростным каналам связи или магистралям. Серверы, объединенные высокоскоростными магистралями, составляют базовую часть сети Интернет.

Отдельные пользователи подключаются к сети через компьютеры местных поставщиков услуг Интернета, Internet - провайдеров (Internet Service Provider - ISP), которые имеют постоянное подключение к Интернет. Региональный провайдер, подключается к более крупному провайдеру национального масштаба, имеющего узлы в различных городах страны. Сети национальных провайдеров объединяются в сети транснациональных провайдеров или провайдеров первого уровня. Объединенные сети провайдеров первого уровня составляют глобальную сеть Internet.

Передача информации в Интернет обеспечивается благодаря тому, что каждый компьютер в сети имеет уникальный адрес (IP-адрес), а сетевые протоколы обеспечивают взаимодействие разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

В основном в Интернет используется семейство сетевых протоколов (стек) TCP/IP. На канальном и физическом уровне стек TCP/IP поддерживает технологию Ethernet, FDDI и другие технологии. Основой семейство протоколов TCP/IP является сетевой уровень, представленный протоколом IP, а также различными протоколами маршрутизации. Этот уровень обеспечивает перемещение пакетов в сети и управляет их машрутизацией. Размер пакета, параметры передачи, контроль целостности осуществляется на транспортном уровне TCP.

Прикладной уровень объединяет все службы, которые система предоставляет пользователю. К основным прикладным протоколам относятся: протокол удаленного досткпа telnet, протокол передачи файлов FTP, протокол передачи гипертекста HTTP, протоколы электронной почты: SMTP, POP, IMAP, MIME.

40. Всемирная паутина WorldWideWeb, принцип доступа к ней. Программы навигации (браузеры) во Всемирной паутине. Возможности и порядок пользования браузером Internet Explorer.

Всемирную паутину образуют миллионы веб-серверов сети Интернет, расположенных по всему миру. Веб-сервер является программой, запускаемой на подключённом к сети компьютере и использующей протокол HTTP для передачи данных. В простейшем виде такая программа получает по сети HTTP-запрос на определённый ресурс, находит соответствующий файл на локальном жёстком диске и отправляет его по сети запросившему компьютеру. Более сложные веб-серверы способны динамически распределять ресурсы в ответ на HTTP-запрос. Для идентификации ресурсов (зачастую файлов или их частей) во Всемирной паутине используются единообразные идентификаторы ресурсов URI (англ. Uniform Resource Identifier). Для определения местонахождения ресурсов в сети используются единообразные локаторы ресурсов URL (англ. Uniform Resource Locator). Такие URL-локаторы сочетают в себе технологию идентификации URI и систему доменных имён DNS (англ. Domain Name System) — доменное имя (или непосредственно IP-адрес в числовой записи) входит в состав URL для обозначения компьютера (точнее — одного из его сетевых интерфейсов), который исполняет код нужного веб-сервера.
Для обзора информации, полученной от веб-сервера, на клиентском компьютере применяется специальная программа — веб-браузер. Основная функция веб-браузера — отображение гипертекста. Всемирная паутина неразрывно связана с понятиями гипертекста и гиперссы́лки. Большая часть информации в Вебе представляет собой именно гипертекст. Для облегчения создания, хранения и отображения гипертекста во Всемирной паутине традиционно используется язык HTML (англ. HyperText Markup Language), язык разметки гипертекста. Работа по разметке гипертекста называется вёрсткой, ма́стера по разметке называют веб-мастером или вебмастером (без дефиса). После HTML-разметки получившийся гипертекст помещается в файл, такой HTML-файл является основным ресурсом Всемирной паутины. После того, как HTML-файл становится доступен веб-серверу, его начинают называть «веб-страницей». Набор веб-страниц образует веб-сайт. В гипертекст веб-страниц добавляются гиперссылки. Гиперссылки помогают пользователям Всемирной паутины легко перемещаться между ресурсами (файлами) вне зависимости от того, находятся ресурсы на локальном компьютере или на удалённом сервере. Гиперссылки веба основаны на технологии URL.

Для улучшения визуального восприятия веба стала широко применяться технология CSS, которая позволяет задавать единые стили оформления для множества веб-страниц. Ещё одно нововведение, на которое стоит обратить внимание, — система обозначения ресурсов URN (англ. Uniform Resource Name).
Популярная концепция развития Всемирной паутины — создание семантической паутины. Семантическая паутина — это надстройка над существующей Всемирной паутиной, которая призвана сделать размещённую в сети информацию более понятной для компьютеров. Семантическая паутина — это концепция сети, в которой каждый ресурс на человеческом языке был бы снабжён описанием, понятным компьютеру. Семантическая паутина открывает доступ к чётко структурированной информации для любых приложений, независимо от платформы и независимо от языков программирования. Программы смогут сами находить нужные ресурсы, обрабатывать информацию, классифицировать данные, выявлять логические связи, делать выводы и даже принимать решения на основе этих выводов. При широком распространении и грамотном внедрении семантическая паутина может вызвать революцию в Интернете. Для создания понятного компьютеру описания ресурса, в семантической паутине используется формат RDF (англ. Resource Description Framework), который основан на синтаксисе XML и использует идентификаторы URI для обозначения ресурсов. Новинки в этой области — это RDFS (англ. RDF Schema) и SPARQL (англ. Protocol And RDF Query Language) (произносится как «спа́ркл»), новый язык запросов для быстрого доступа к данным RDF.

41. Электронная почта: основные определения (почтовый ящик, стандартная папка, общая папка, список рассылки, почтовая система, документооборот), почтовый сервер и рабочая станция. Электронный адрес компьютера и электронное имя пользователя.

Если общение между людьми осуществляется в виде разговора, то это требует их одновременного присутствия в одном месте. Телефонный разговор требует только одновременности. Его участники могут находиться в разных местах в пространстве. Письменное почтовое сообщение не требует ни единого места, ни единого времени. При этом получатель письма не обязан присутствовать в тот момент, когда письмо доставляется по назначению. Однако на доставку письменного сообщения затрачивается очень много времени.

Электронная почта представляет собой разновидность средств связи между людьми, которая лишена всех этих недостатков. Любой пользователь сети может послать любому другому «электронное» письмо, то есть текстовое сообщение, которое по линиям связи передается от компьютера отправителя к компьютеру адресата, где письмо и будет ожидать, пока его не прочитают. Передача сообщения происходит в течение очень короткого времени, исчисляемого несколькими секундами, максимум — минутами. С помощью электронной почты и подобных ей средств осуществляется передача по сети документов, факсов, чертежей, изображений, проводятся деловые совещания, научные конференции, распространяются научные журналы, на электронных досках объявлений размещаются последние новости.

Электронная почта, или e-mail (от electronic mail — электронная почта), представляет собой один из способов связи между людьми. Любой пользователь локальной или глобальной сети, в которой предусмотрена соответствующая услуга, может послать «электронное письмо», то есть текстовое сообщение, которое по каналам связи передается с компьютера отправителя на компьютер адресата, где письмо будет находиться, пока его не прочитают. Передача сообщения происходит в течение очень короткого времени, исчисляемого несколькими минутами. В редких случаях в глобальных сетях пересылка может занять несколько часов, а в локальных сетях она происходит практически мгновенно.

Итак, основной функцией электронной почты в Интернете является осуществление оперативного обмена «электронными письмами» — текстовыми сообщениями — между любыми двумя пользователями Интернета, в какой бы точке планеты они ни находились. К дополнительным возможностям электронной почты можно отнести передачу звуковых сообщений, документов, чертежей, фотографий, видеоматериалов, доступ к научным журналам, редким книгам, рекламу и продажу различных товаров, в том числе программного обеспечения, поддержку документооборота в учреждениях и организациях, планирование коллективной работы. Новейшие пакеты электронной почты по протоколам EFT (Electronic Funds Transfer — электронный перевод денежных средств) и EDI (Electronic Data Interchange — электронный обмен данными) осуществляют практически мгновенную пересылку по сети денег, счетов и других финансовых документов, обеспеченных «электронной подписью» ответственных лиц.

Сообщения

Основным понятием электронной почты является сообщение. Под сообщением понимается текст, передаваемый по линиям связи в сети от одного пользователя к другому. Сообщение можно считать своеобразным аналогом, «электронным» вариантом обычного письма.

По требованиям протокола TCP/IP Интернета, текст сообщения должен состоять только из символов кода ASCII. Это серьезное ограничение вызвано тем, что на пути следования от отправителя к получателю сообщение может проходить через большое количество компьютеров с различными аппаратурой и программными системами. При посимвольной (побайтовой) передаче, используемой в протоколе электронной почты в Интернете, применение других способов кодирования символов может вызвать серьезные искажения передаваемой информации.

При посылке обычного письма человек может вложить в конверт документ, фотографию, магнитофонную запись человеческой речи или мелодии, магнитный или компакт-диск с записью любых файлов для компьютера. Точно так же в современных системах электронной почты в сообщении могут находиться аналоги вложений — так называемые присоединенные файлы. Они могут содержать не только текст из символов ASCII, но и форматированный документ текстового редактора MS Word, а также любую числовую, графическую, аудио- или видеоинформацию. Присоединенные файлы передаются по каналам связи вместе с сообщением в специальной форме, обеспечивающей отсутствие искажений, а попав на компьютер адресата, преобразуются в исходную форму.

По отношению к конкретному пользователю сообщения делятся на входящие (входные) и исходящие (выходные). Входящие сообщения — это сообщения, получаемые данным пользователем от других пользователей. Исходящие сообщения — это сообщения, посылаемые данным пользователем другим пользователям.

Дата добавления: 2015-10-30