ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 6856
Скачиваний: 51
466
лами, что позволяет установить дублирующие каналы связи и резко увеличить надежность и «жи-
вучесть» сети. Сеть универсальна, она предоставляет все виды услуг - от простой электронной
почты в режиме
off-line
до выхода в
Internet
в режиме
on-line.
Подключившись к сети Relcom, пользователь получает возможность обмениваться любой
информацией со всеми абонентами этой сети и десятков других сетей. Это может быть личная или
служебная переписка, обмен научной и деловой информацией, двоичные данные (программы,
графические файлы) и многое другое. При этом можно общаться с конкретным пользователем, с
группой пользователей или со всеми пользователями, интересующимися данным вопросом (с по-
мощью, так называемых, телеконференций). Компьютер пользователя с помощью модема соеди-
няется по телефонной линии с ближайшим узлом сети RELCOM, забирает пришедшую для него
информацию и передает новые сообщения. Узел сети анализирует адреса новых сообщений и, в
зависимости от результата, передает информацию либо сразу на компьютер адресата, либо на
ближайший к адресату узел. Узлы между собой могут быть соединены коммутируемыми линиями,
выделенными линиями, оптоволоконным кабелем, спутниковой связью.
RELCOM является официально зарегистрированной национальной подсетью европейской
сети EUnet, поэтому ее абоненты имеют возможность пользоваться соглашениями о взаимной пе-
редаче сообщений между сетью EUnet и другими сетями и системами электронной почты, охваты-
вающими весь земной
шар. При этом услуги сети могут оплачиваться в национальной валюте.
EUnet/RELCOM входит в мировую систему телеконференций USENET, и в ее рамках уча-
ствует более чем в полутора тысячах распространяемых по всему земному шару конференциях.
Кроме RELCOM'a в России действуют не менее трех десятков независимых сетей. Боль-
шинство из них являются ведомственными и имеют относительно немного клиентов. Например,
любительская компьютерная сеть -
FidoNet
.
В качестве каналов связи в ней используются практи-
чески только коммутируемые телефонные каналы. Пользователь сети имеет возможность обмена
почтовыми сообщениями и файлами. На большинстве узлов сети действуют электронные «доски
объявлений». Работа в сети ведется в режиме
on-line
только в определенные часы.
Электронные доски объявлений (BBS) предназначены для обмена файлами между пользо-
вателями. Они организуются на какой-либо ЭВМ (станции). Файлы (тексты, программы и пр.) на
доску объявлений могут помещать как владельцы станции, так и все остальные пользователи.
Большинство существующих досок объявлений для связи с удаленными пользователями исполь-
зуют обычные телефонные линии.
Абонент связывается с доской объявлений любым доступным ему способом и за свой счет.
При ответе со стороны станции он работает с ней в режиме удаленного терминала как один из
пользователей, но с ограниченными правами.
Доска объявлений предоставляет следующие виды услуг:
• просмотреть содержание (список файлов);
• скопировать файл с доски объявлений на свою ЭВМ;
• передать файл на доску объявлений;
• некоторые станции организуют для своих абонентов ящики электронной почты и предос-
тавляют услуги в рамках только этой станции или одной из систем электронной почты.
Для того, чтобы сеть могла функционировать, кроме абонентских пунктов в ней существу-
ют специальные компьютерные узлы связи, функционирующие круглосуточно (их головные ком-
пьютеры называют хост-машинами). Если же они, как часто бывает, наряду с управлением сетью
хранят банки информации, то их называют серверами (последний термин используется в литера-
туре в нескольких смыслах в зависимости от контекста).
Конечный пользователь включается в обмен по своему усмотрению в желаемое для него
время. Он соединяется с ближайшей к нему хост-машиной, которая, в свою очередь, соединяется с
другими хост-машинами в соответствии с адресом, указываемым пользователем сети, затем про-
исходит обмен информацией. Если пользователь работает в режиме
on-line
,
то он сразу получает
поступающую информацию и подает новые команды в сеть для получения новых порций инфор-
мации. В режиме
off-line
пользователь сети при соединении с хост-машиной лишь передает свои
сообщения и получает поступившую для него к этому времени информацию. Хост-машина хранит
поступившие на нее сообщения до тех пор, пока пользователь их не заберет (или ограничивается
разумным сроком хранения). Хост-машины постоянно связаны между собой по выделенным кана-
лам связи и обмениваются информацией в автоматическом режиме под управлением специальных
467
программ. Структура такой сети схематически изображена на рис. 5.3.
Рис. 5.3.
Структура глобальной компьютерной сети
3.2. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА И ПРОТОКОЛЫ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ
Основное техническое устройство сети - компьютер. Подавляющая часть компьютеров в
сети являются абонентскими пунктами, т.е. обслуживают конечных пользователей - потребителей
информации. В этом качестве компьютер выполняет следующие функции: хранение и обработку
информации, подготовку ее к передаче, печать (при необходимости) на бумажном носителе,
управление процессом передачи информации.
Транспортной основой глобальных сетей выступают коммутируемые и выделенные теле-
фонные линии и каналы (как обычные, медные, так и оптоволоконные и спутниковые). Соедине-
ния в коммутируемых линиях происходят через стандартное оборудование телефонных станций
(коммутаторы) при наборе телефонных номеров. Выделенные каналы (они соединены постоянно)
используются, например, при организации сетей с
on-line
сервисом, особенно для соединения сер-
веров, находящихся в разных городах.
Непременным оборудованием абонентского пункта является модем - устройство преобра-
зования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот. Преобразование это необходимо (по край-
ней мере, в настоящее время) при использовании телефонных линий связи общего назначения,
приспособленных к передаче аналоговых сигналов звуковой частоты (т.е. модулированного элек-
трического тока).
Основные характеристики модемов:
• максимальная скорость передачи данных;
• поддерживаемый сетевой протокол;
• протокол коррекции ошибок.
Модем по своим входным и выходным характеристикам должен соответствовать требова-
ниям к оборудованию, разрешенному для подключения к телефонной сети. Работа модема опреде-
ляется системой его команд и протоколом, стандартизованным
Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ). Ныне
наиболее широко используются, так называемые, Hayes-совместимые модемы (по фамилии разра-
ботчика системы команд Дениза Хейза) с протоколами, поддерживающими скорость передачи
данных от 1200 бит/с до 54000 бит/с.
Модемы выпускаются в двух конструктивных исполнениях: встроенные и внешние. Конст-
руктивное исполнение никак не влияет на качество работы модема, однако внешний модем более
удобен в эксплуатации.
Большинство высокоскоростных модемов совместимы с менее быстрыми. Для повышения
скорости и надежности обмена информацией используются, так называемые, MNP-модемы - мо-
демы с аппаратным сжатием и коррекцией информации.
По видам передаваемой информации бывают следующие разновидности модемов:
468
• только для обмена данными между компьютерами;
• факс-модемы (передача данных + прием-передача факсов);
• факс-голос-модемы.
По способу «общения» различают
дуплексный
и
полудуплексный
режимы передачи данных.
В дуплексном режиме данные передаются через модем одновременно в обоих направлениях. Для
ряда применений возможен лишь этот режим. По способу группирования данных различают асин-
хронную (позначную) и синхронную (поблочную) передачу. Не вдаваясь в детали, отметим, что
синхронная передача организуется сложнее, но обеспечивает более высокую эффективность.
MNP-модемы различаются по классам. Каждый класс отличается от предыдущего более
высокой производительностью и расширенными возможностями.
Класс 1 использует асинхронный полудуплексный метод передачи данных с побайтной ор-
ганизацией. Сравнительная эффективность составляет 70%, т.е. MNP-модем класса 1, работающий
со скоростью 2400 бит/с, передает полезную информацию со скоростью 1680 бит/с.
Класс 2 использует асинхронный дуплексный метод передачи данных с побайтной органи-
зацией. Сравнительная эффективность 84%.
Класс 3 использует синхронный дуплексный метод передачи
данных с побитной
организа-
цией. Сравнительная эффективность 108%.
Класс 4 отличается тем, что в нем реализованы два новых метода работы с информацией:
адаптивная сборка передаваемых блоков и оптимизация фазы. Сравнительная эффективность
120%.
Класс 5 использует в дополнение к возможностям класса 4 сжатие данных в реальном мас-
штабе времени. Коэффициент сжатия может достигать 90% для некоторых видов информации.
Графические файлы могут сжиматься до 10% исходного размера, текстовые -до 45-55%, програм-
мы - до 60-90%. Средний коэффициент сжатия 63%. Относительная эффективность 200%.
Класс 6 в дополнение к возможностям класса 5 обеспечивает совместимость высокоскоро-
стных протоколов с низкоскоростными стандартами.
Класс 7 использует более совершенный алгоритм сжатия данных. Сравнительная эффек-
тивность 300%.
Класс 8 применяет более совершенный протокол и соответствующий метод работы, обес-
печивающий совместимость с ннзкоскоростными модемами.
Казалось бы, чем выше скорость передачи, тем лучше модем. Однако чтобы сохранить хо-
рошее качество линий передачи, приходится вводить ограничения
на
скорость, при которой число
сбоев на линии не выходит за приемлемое (модем - интеллектуальное устройство, которое отсле-
живает сбои и либо повторяет передачу информации небольшими блоками до успешного конца,
либо прерывает ее). В российских городских сетях приемлемая скорость передачи невелика и со-
ставляет 2400-14400 бит/с (максимальная скорость модемной связи на момент написания этой
книги равна 54000 бит/с). В будущем цифровая связь может сделать ненужной анало-го-цифровые
преобразователи и модемы (по крайней мере, в их нынешнем виде).
Поскольку сеть объединяет компьютеры различных типов, работающие в разнородных ОС,
важнейшим моментом при организации сети является система протоколов.
Протокол
- совокуп-
ность правил, согласно которым компьютеры взаимодействуют между собой. Различные компью-
теры сети могут использовать совершенно разные программные средства, лишь бы пересылаемые
данные соответствовали правилам протоколов. Международный стандарт OSI/ISO (OSI - Open
Systems Interconnect, ISO - название международной организации по стандартизации) предусмат-
ривает 7 уровней протоколов, в числе которых отметим протоколы сетевого уровня, обеспечи-
вающие сетевые режимы передачи данных (самый распространенный из них называется Х.25),
транспортные протоколы, отвечающие за обмены между разными хост-машинами сети. При этом
обмен ведется чаще всего пакетами, т.е. группами сообщений. Прикладные протоколы обслужи-
вают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам. Межсетевые прото-
колы позволяют организовать пересылку сообщений между разными глобальными сетями. Самый
популярный из них IP (Internet Protocol) задействован в гигантской мировой суперсети Internet.
Важную роль в глобальных сетях играют, так называемые, маршрутизаторы (роу-теры) -
мощные компьютеры или специализированные интеллектуальные устройства, соединяющие меж-
ду собой различные сети или участки сети. Впрочем, иногда маршрутизатором называют и про-
грамму, функционирующую на сетевом компьютере.
469
3.3. ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА
Исторически первый и наиболее распространенный вид работы в телекоммуникационных
сетях -
межперсональный обмен текстовыми сообщениями,
известный под названием «элек-
тронная почта» (или E-mail). Как и при обычной почтовой связи, здесь происходит обмен сообще-
ниями, но не на бумаге, а в виде файлов. Преимущества электронной почты над обычной велики:
многократно большая скорость доставки информации (так, сообщение из России в США обычно
доставляется не более, чем за 2 часа), компьютерная подготовка сообщений, передача информации
в виде, допускающем последующую ее компьютерную обработку получателем (редактирование,
помещение в различные документы, базы данных и т.д.).
Система электронной почты организуется как совокупность региональных узловых стан-
ций, периодически связывающихся друг с другом для обмена корреспонденцией, для чего могут
использоваться различные каналы связи. Для того, чтобы попасть с машины А на машину В, со-
общение может проходить через несколько промежуточных узлов. На каждом узле работают спе-
циальные программы, которые получают сообщение и разбираются, куда его отправлять дальше.
Абоненты электронной почты обслуживаются «электронными узлами связи». Для обмена
корреспонденцией между абонентом и узлом, как правило, используется обычная телефонная ли-
ния.
Абонентская станция состоит из персонального компьютера и модема. Каждый пользова-
тель имеет свой почтовый ящик с уникальным адресом. Все письма, посланные по этому адресу,
попадают в почтовый ящик пользователя. Пользователь может просмотреть, уничтожить или со-
хранить письма. Естественно, любой пользователь может послать письмо по любому адресу или
сразу по нескольким адресам.
В отличие от других способов обмена информацией между ЭВМ, система электронной
почты дает возможность такого обмена с любой удаленной машиной при фактической связи толь-
ко с ближайшим узлом системы. Послание хранится на сервере получателя до того момента, когда
он выйдет на связь. При этом, может возникнуть значительная транспортная задержка: от не-
скольких часов до нескольких суток.
Сообщение состоит из текста, который надо передать адресату, и заголовка, который при-
писывается в начале сообщения и содержит несколько строчек необходимой информации об этом
сообщении: дату отправления, адрес, обратный адрес, тему сообщения и другие. Рассмотрим при-
мер почтового сообщения:
From insvch!kiae!gateway.mgn.chel.su!mgpi.mgn.chel.su!mgpi Wed Jan 11
11:26:32 1995
Received: by vgpi.voronezh.su (UUPC/a v5.09gamma, 14Mar93); Wed, 11 Jan
1995 11:26:32 +0300
Received: by insvch.voronezh.su; Tue, 10 Jan 95 17:46:15 +0300
Received: from mgn.chel.su (gateway.mgn.chel.su) by sequent.kiae.su with
SMTP
id AA05915
(5.65.kiae-2 for
<mogavgpi.voronezh.su>); Tue, 10 Jan 1995 17:20:08 +0300
Received: from mgpi.UUCP by mgn.chel.su with UUCP id TAA02156; (8.6.5)
Tue, 10 Jan 1995
19:17:47+0500
Received: by mgpi.mgn.chel.su (UUPC/@ v5.09gamma, 14Mar93); Tue, 10 Jan
1995 15:26:43 +0500
To: mog@vgpi.voronezh.su Message-Id: <AAY3c41qF3@mgpi.mgn.chel.su>
Organization: Pedagogical Institute
From: mgpi@mgpi.mgn.chel.su (Vadim Bavazitov) Date: Tue, 10 Jan 95
15:26:42 +0500
X-Mailer: BML [MS/DOS Beauty Mail v.L36]
Return-Receipt-To: mgpi@mgpi.mgn.chel.su
Subject: Re: Поздравления с Новым Годом!
Lines: 5
Уважаемый Александр Владимирович!
470
Поздравляю Вас с наступившим Новым Годом! Я надеюсь, Вы не забыли о моей
просьбе (об АСУ ВУЗ).
С уважением Баязнтов
В.З.
Здесь первые четырнадцать строчек составляют заголовок. Заметим, что каждая из строк
заголовка имеет вид
название:текст
Названия строк заголовка расшифровываются так:
Received:
- отметка о прохождении через машину (почтовый штемпель). У нашего письма таких от-
меток пять, значит, по пути оно прошло через пять машин, и каждая из них обозначила, когда оно
проходило.
Date:
- время отправления письма; оно указывается в стандартном формате, поскольку большин-
ство почтовых систем умеют сортировать сообщения по времени, если потребуется.
From:
-адрес отправителя и обратный адрес, отделен угловыми скобками. Message-Id:
- внутренний идентификатор сообщения: присваивается почтовой системой отправителя.
Каждому письму присваивается уникальный - единственный в мире! - идентификатор. Его можно
использовать для ссылок на письмо, как исходящий номер.
То:
- адрес получателя.
Subject:
- тема сообщения. Пометка Re: обозначает, что это сообщение - ответ (от слова reply) на дру-
гое сообщение. У исходного сообщения и у ответа строка Subject: одна и та же. При составлении
автором ответа почтовая система автоматически взяла тему из исходного сообщения. Это удобно,
когда идет длинный разговор на одну тему. Можно потребовать, чтобы почтовая система отсорти-
ровала сообщения по темам, и освежить в памяти предыдущие фразы этого разговора. Составляя
сообщение, надо стараться в этой строке указать короткое и как можно более информативное опи-
сание темы сообщения.
Status:
- статус сообщения; почтовая система помечает для себя, что сообщение уже прочитано,
чтобы второй раз не предложить его как новое.
Бывает еще несколько видов строк заголовка (не все они обязательно должны быть). Неко-
торые строки почтовые системы добавляют автоматически (Received:, Date:), другие задает сам
автор письма (То:, Subject:).
Остановимся более подробно на том, как указать в сообщении адрес, чтобы почтовые сис-
темы его поняли и доставили письмо по назначению. Рассмотрим адрес
из
приведенного выше
примера:
Он состоит из адреса машины и имени адресата, которое отделено знаком @. Слева от @
стоит имя адресата, точнее, имя файла - почтового ящика на его машине, из которого он забирает