Файл: Вопрос Понятие, структура и задачи информатики.docx

 

Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Как правило, они объединяют компьютеры одного или нескольких близлежащих зданий предприятия, учреждения, офиса. Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных.

Региональные сети объединяют пользователей города, области или небольшой страны. В качестве каналов связи используются обычные телефонные линии, ISDN и др. Расстояние между узлами может измеряться сотнями и даже тысячами километров.

Глобальные сети соединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (в разных странах, на разных континентах). Инфраструктура связи в них может быть очень сложной, включая радиосвязь и спутниковые каналы. Наиболее мощная из глобальных сетей — Интернет.

Для обеспечения необходимой совместимости отдельных компьютеров в сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протокол представляет собой совокупность правил (соглашений), в соответствии с которыми происходит передача информации через компьютерную сеть. Имеются протоколы как аппаратного взаимодействия компонентов сети, так и взаимодействия программных средств различного уровня (программные протоколы).

Компьютерные сети бывают одноранговые и многоранговые. В одноранговой сети все компьютеры равноправны. В многоранговой сети имеется один или несколько компьютеров-серверов, хранящих информацию или программы и управляющих доступом к этой информации и программам других пользователей (клиентов).

Функциональные возможности компьютерных сетей определяются теми услугами, которые они предоставляют пользователю. Для реализации каждой из них необходимо соответствующее ПО. В настоящее время имеются две основные концепции построения такого ПО.

Согласно концепции файлового сервера, сетевое ПО должно быть ориентировано на предоставление всем пользователям ресурсов общедоступного центрального компьютера сети — файлового сервера (File Server). Такое ПО называется сетевой операционной системой. Ее основная часть (ядро) размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливается лишь небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами на ПК пользователей и файловым сервером.

Вторая концепция базируется на так называемой архитектуре клиент-сервер. В этом случае сетевое ПО предполагает не только совместное использование ресурсов сети, но и обработку на сервере по запросам пользователей. ПО в данном случае состоит из двух частей: сервера и клиента. Программа-клиент

---

выполняется на локальном компьютере пользователя, она посылает запросы программе-серверу и принимает от нее требуемую информацию. Программа-сервер работает на компьютере общего доступа, производит обработку поступающих к ней запросов (возможно, сотен или тысяч одновременно) и возвращает клиенту требуемые результаты. В глобальных сетях архитектура клиент-сервер является основной.

Локальные сети не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. На помощь приходят региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN).

---

Вопрос 2. Топология сети.

Общая схема соединения компьютеров в локальные сети называется топологией сети. Топологии сети могут быть различными. Так, например, сети стандарта Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю – шине (рис. 13.а), во втором – имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, то есть каждый компьютер подключен к своему кабелю (рис. 13.b).

 



 

Рис. 13. Топология «шина» (a) и «звезда» (b).

Структура типа «шина» проще и экономичнее, так как для нее не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

В этом смысле «звезда» более устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

В сети, имеющей структуру типа «кольцо» (рис. 14) информация передается между станциями по кольцу с переприемом в каждом сетевом контроллере.

 



 

Рис. 14. Топология «кольцо»

 

Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе из строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца. Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.

Вопрос 3. Глобальная компьютерная сеть Интернет.

В 1969 г. в США была создана компьютерная сеть ARPAnet, объединяющая компьютерные центры министерства обороны и ряда академических организаций. Эта сеть была предназначена для узкой цели: главным образом для изучения того, как поддерживать связь в случае ядерного нападения и для помощи исследователям в обмене информацией. По мере роста этой сети создавались и развивались многие другие сети. Еще до наступления эры персональных компьютеров создатели ARPAnet приступили к разработке программы Internetting Project («Проект объединения сетей»). Успех этого проекта привел к следующим результатам. Во-первых, была создана крупнейшая в США сеть internet (со строчной буквы i). Во-вторых, были опробованы различные варианты взаимодействия этой сети с рядом других сетей США. Это создало предпосылки для успешной интеграции многих сетей в единую мировую сеть. Такую «сеть сетей» теперь всюду называют Internet (в отечественных публикациях широко применяется и русскоязычное написание Интернет).

---

В октябре 1990 г. появилась «Всемирная паутина» (World Wide Web или WWW), позволившая хранить и передавать по сети не только тексты и числа, но и графические изображения. Позднее также звук и анимацию. В основе навигации по сети был использован принцип гипертекста.

В январе 1993 г. действовало 50 web-серверов, а уже в октябре 1993 г. – около 500.

В настоящее время на десятках миллионов компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации (сотни миллионов файлов, документов и т. д.) и сотни миллионов людей пользуются информационными услугами глобальной сети.

Интернет – это глобальная информационная сеть, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством единого адресного пространства. Интернет объединяет многие локальные, региональные и корпоративные сети и включает в себя десятки миллионов компьютеров.

Интернет состоит из множества взаимосвязанных компьютерных сетей и обеспечивает удаленный доступ к компьютерам, электронной почте, базам данных и телеконференциям (форумам). Причем, это добровольное объединение отдельных компьютерных сетей в единую систему нужно для того, чтобы совместно использовать общее информационное пространство. Сеть Интернет – это самоуправляемая и самофинансируемая общественная организация. В нейнет ни хозяина, ни единого начальника. Но есть три координирующих органа:

1.  Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, или ICANN (читается айкэ́н) — международная организация, регулирующая вопросами, связанными с доменными именами, IP-адресами.

2.  Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ) занимается координацией в области протоколов передачи данных.

3.  WWW Консорциум (W3C) разрабатывает протоколы и руководящие принципы, чтобы обеспечить долгосрочный рост в Интернете.

 

В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который постоянно подключен к Интернету линиями связи с высокой пропускной способностью (кабелей, радиоканалов и спутниковой связи).

Основу, «каркас» Интернета составляют более ста миллионов серверов, постоянно подключенных к сети. К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей сети (рис. 15).

---

 

Рис. 15. Структура сети Интернет

---