Комп'ютерні мережі

1. Комп’ютерні сети.

1 Основні сведения.

Локальна мережу є набір комп’ютерів, периферійних пристроїв (принтерів тощо. п.) і комутаційних пристроїв, з'єднаних кабелями. Як кабелю використовуються «товстий» коаксіальний кабель, «тонкий» коаксіальний кабель, вита пара, волокняно-оптичний кабель. «Товстий» кабель, переважно, використовується у тих ділянках великий протяжності при вимогах високої пропускну здатність. Волоконнооптичний кабель дозволяє створювати довгі ділянки без ретрансляторів при недосяжною з допомогою інших кабелів швидкості і надійності. Проте вартість кабельної мережі його основі висока, і тому не знайшов поки поширення у локальних мережах. Здебільшого локальні комп’ютерні мережі створюються з урахуванням «тонкого» кабелю чи кручений пары.

Спочатку мережі створювалися за принципом «тонкого «Ethernet. У основі його — кілька комп’ютерів з мережними адаптерами, з'єднані послідовно коаксиальным кабелем, причому всі мережні адаптери видають свій сигнал нею одночасно. Недоліки цього принципу було виявлено позже.

Зі збільшенням розмірів мереж паралельна робота багатьох комп’ютерів однією єдину шину стала практично неможливою: дуже великі стали взаємні впливу на друга. Випадкові виходи з експлуатації коаксіального кабелю (наприклад, внутрішній обрив жили) надовго виводили усю мережу з експлуатації. А визначити місце обриву чи виникнення програмної несправності, «заткнувшей «мережу, ставало практично невозможно.

Тому розвиток комп’ютерних мереж відбувається за принципами структурування. І тут кожна мережу складається з набору взаємозалежних ділянок — структур.

Кожна окрема структура є кілька комп’ютерів з мережними адаптерами, кожен із яких з'єднаний окремим дротом — кручений парою — з комутатором. За необхідності розвитку до неї просто додають нову структуру.

При побудові мережі за принципом кручений пари можна прокласти більше кабелів, ніж встановлено зараз комп’ютерів. Кабель проводиться як кожне робоче місце, незалежно від цього, потрібен він його власнику чи ні, а й навіть туди, де нині робочого місця немає, але можливо появу у майбутньому. Переїзд чи підключення новому користувачеві в результаті зажадає лише зміни комутації в одній чи навіть кількох панелях.

Структурована система кілька дорожча за традиційну мережі з допомогою значної надмірності під час проектування. Зате вона забезпечує можливість експлуатацію у надувалася протягом багатьох лет.

Для мереж, побудованих за цим принципом, виникає потреба у спеціальному електронному устаткуванні. Одне з пристроїв — хаб — є комутаційним елементом мережі. Кожен хаб має від 8 до 30 рознімань (портів) для підключення або комп’ютера, або іншого хабу. До кожному порту підключається лише одна пристрій. При підключенні комп’ютера до хабу виявляється, що коли частина електроніки мережного інтерфейсу перебуває у комп’ютері, а частина — в хабе. Таке підключення дозволяє підвищити надійність сполуки. У звичайних ситуаціях, крім посилення сигналу, хаб відновлює преамбулу пакета, усуває шумові перешкоди і т. д.

Хаби є серцем системи та багато чому визначають її функціональність й можливості. Навіть у найбільш простих хабах існує індикація стану портів. Це дозволяє негайно діагностувати проблеми, викликані поганими контактами в разъемах, ушкодженням дротів тощо. п. Істотним властивістю такий структурованої мережі є його висока стійкість перед перешкодами: у разі порушення зв’язок між двома її елементами, решта продовжує зберігати працездатність. Завдання сполуки комп’ютерних мереж різних організацій, найчастіше створених з урахуванням різних стандартів, викликала поява спеціального устаткування (мостів, маршрутизаторів, концентраторів тощо. п.), здійснює таке взаимодействие.

1 Локальна сеть.

Переважна більшість комп’ютерів західного світу об'єднана у той або ту мережу. Досвід експлуатації мереж показує, що майже 80% всієї пересылаемой через мережу інформації замикається у межах одного офісу. Тому особливу увагу розробників стали залучати звані локальні обчислювальні мережі (LAN). Локальні обчислювальні мережі від інших мереж тим, що звичайно обмежені помірної географічної областю (одна кімната, один будинок, один район).

Існує дві типу комп’ютерних мереж: однорангові сіті й мережі з виділеним сервером. Однорангові мережі не передбачено виділення спеціальних комп’ютерів, що організують роботу мережі. Кожен користувач, підключаючись до неї, виділяє до мережі будь-які ресурси (дискове простір, принтери) і підключається до ресурсів, наданих мережу іншими користувачами. Такі мережі прості встановленні, налагодженні; вони значно дешевше від мереж з виділеним сервером. Натомість мережі з виділеним сервером, попри складність настроювання й відносну дорожнечу, дозволяють здійснювати централізоване управление.

1. Глобальні сети.

Для підключення до віддаленим комп’ютерних мережах використовуються телефонні линии.

Процес передачі по телефонним лініях має відбуватися у вигляді електричних коливань — аналога звукового сигналу, тоді як і комп’ютері інформація зберігається як кодів. Щоб передати інформацію з комп’ютера через телефонну лінію, коди би мало бути перетворені на електричні коливання. Цей процес відбувається називається модуляції. Щоб адресат зміг прочитати своєму комп’ютері то, що він відправлено, електричні коливання повинні прагнути бути назад перетворені в машинні коди — демодуляция. Пристрій, яку здійснює перетворення даних із цифровий форми, у якій зберігаються у комп’ютері в аналогову (електричні коливання), у якій може бути віддані по телефонній лінії, і навпаки називається модем (скорочено від МОдулятор-ДЕМодулятор). Комп’ютер у разі повинен мати спеціальну телекомунікаційну програму, який управляє модемом, і навіть посилає і отримує послідовності сигналів переданої информации.

1. Міжнародна мережу INTERNET.

Один із перших версій INTERNET була розроблена сімдесятих роках Департаментом Оборони США, щоб дати можливість дослідницьким інститутам, які працювали над особливо важливими для оборони той час проблемами, обмінюватися інформацією. До того ж передбачалося, що спосіб зв’язку дозволить зберегти обміну інформацією з-поміж них у разі такий світової катастрофи, як ядерна війна. Тоді мережу називалася ARPAnet — по імені організації финансировавшей цю справу. Основна операційна систему було Unix. У 1980;х роках, коли персональні комп’ютери почали отримувати дедалі ширше поширення США, з’явилися мережі, котрі пов’язали між собою дослідницькі центри університетів. Поєднавши мережі, університети з’явилася можливість спілкуватися між собою, подібно оборонним інститутам у сімдесятих роках. Однак це нова зв’язок мала додаткове якість: користувач університетської мережі, перебуваючи вдома чи у школі, підключаючись до неї, отримував також доступом до кожному місцеві, якого ця мережа була приєднана. Така зв’язок отримав назву «межсеть «(internet), отже, з’явилася мережу INTERNET, яку назвали основний мережею, межсетью чи мережею сетей.

Кожен користувач INTERNET має власний мережевий адресу. Існує компанія (у штаті Вірджинія), яка стежить за INTERNET адресами про те, щоб із користувачів немає два однакових адреса.

1. Можливості INTERNET.

Існує 7 основних шляхів використання INTERNET: 1. Електронна пошта. З допомогою поштових програм Outlook Express и.

Netscape Messenger 2. Відправлення й одержання файлів з допомогою FTP (File Transfer Protocol) 3. Читання і посилка текстів в USENET 4. Пошук інформації через GOPHER і WWW (World Wide Web) 5. Глухе управління — запит і запуск програм на такого далекого комп’ютері. 6. Chat-разговор з допомогою мережі IRC і Електронної пошти 7. Ігри через INTERNET.

Програми Outlook Express, GOPHER, Netscape Messenger, щоб забезпечити окремі функції INTERNET, називаються «клієнтами ». Вони зручні в використанні надають дружній інтерфейс для користувачів INTERNET. Системи WWW, FTP вимагають знання ОС UNIX.

2. Електронна почта.

Відправлення й одержання листів поки що залишається найпопулярнішим виглядом використання INTERNET. Існує система LISTSERV, що дозволяє створювати групи користувачів із загальною груповий адресацією. Отже, лист, спрямоване на груповий адресу, отримають усіма членами групи. Наприклад, існує LISTSERV Netterain, який би групу фахівців, навчальних користування INTERNET. Вони об'єдналися у тому, щоб обмінятися ідеями чи поставити своїх колег, щоб дати знати, що із нею можна зв’язатися електронною поштою. Якщо ж відомо, що конкретну особу чи компанія мають адресу в INTERNET, але сам адресу не відомий, існують способи ознайомитися з допомогою системи NETFIND.

2 Відправлення й одержання файлов.

FTP — одне із найбільш поширених протоколів передачі файлів по INTERNET. Спочатку це була терминальная програму з командної рядком, то нині багато FTPклієнти можуть похвалитися зручним інтерфейсом і купою додаткових можливостей як-от:. Підтримка докачки. Підтримка ННТР. Список очередей.

3 Читання і посилка текстов.

USENET — це мережу інформаційних серверів. У Usenet порядку 200.000 конференцій (це каталог, куди стікаються повідомлення на певну тему), на будь-яку тему відведена свою власну група. Серверу постійно обмінюються між собою інформацією, внаслідок відбувається природно відновлення новостей.

4 Пошук інформації (browsing — безладне чтение).

Користувач відшукує повідомлення в INTERNET або з якоюсь метою, або просто озирається навколо, аби знати, що є у наявності. Море інформації представлено в INTERNET, тож решту можна витратити величезне кількість часу, просто переходячи з одного сайту в інший і визначаючи, яка інформація є. Ефект вибуху справило поява таких коштів управління пошуком інформації, як GOPHER і WWW. GOPHER використовує систему меню, аби дозволити користувачам вибирати інформації. WWW використовує метафору web — павутиння, т.к. цю систему дозволяє вільно переміщатися всередині системи, побудованої з урахуванням гіпертексту (НТТР).

5 Глухе управление.

Ця можливість дуже корисний, коли за виконанні деякою роботи з маленькому комп’ютері, потрібні ресурси великих систем. Існують кілька різних типів віддаленого виконання. Деякі їх працюють з урахуванням команд, поданих крок по кроку. Отже, запит у тому, щоб деяка специфічна команда чи його послідовність було виконано на деякому комп’ютері. Більше розвинені версії будуть самі вибирати систему з комп’ютером, які до того що моменту вільними. Існує й віддалений виклик процедури, який дозволяє програмі запускати підпрограму іншою комп’ютері і далі використовувати результат її работы.

6 Можливість разговарить з багатьма людьми з допомогою IRC.

IRC (Internet relay chat) — це зв’язка великих мереж (Efnet, Dalnet, Undernet та інших.), у кожному у тому числі сотні chat’ов і десятки тисяч користувачів. Офіційний відлік історії IRC ведеться від 1988 року. Саме тоді фінський студент Джако, кілька днів, поговоривши на многолинейных BBS’ках, вирішив створити щось, а більш глобального масштабу. Тоді й з’явився перший сітка IRC — Efnet.

7 Ігри через INTERNET.

Ні кому відомо, що гри займають значну частину життя іншим людям. Грати можна проти комп’ютера (цікаво, але дуже), проти одного противника (людини) з допомогою модему і можна буде гратися проти багатьох противників з допомогою локальних мереж чи INTERNET. Зараз є багато серверів, призначених лише заради ігор як-от: Quake, Quake II, Team Fortress, Warcraft II, Starcraft і багато інших. Щоб якість гри було прийнятним необхідно забезпечити стабільну і високошвидкісну зв’язку з INTERNET.

8 Захоплююче путешествие.

INTERNET такий високий, і сповнений ресурсів, основна проблема (чи задоволення), із якою зіткнулися користувачі, є пошук потрібних їм даних. На додачу до електронної пошти, систем FTP і USENET, тут наведено кілька корисних інструментів, створені спеціально на допомогу мандрівникам по «інформаційної магістралі «.

9 WWW.

Оскільки концепція павутиння включає у собі основні засади організації INTERNET’а, це хороша грубка, від яких можна сьогодні танцювати у пошуках чогось нового. Щоб використовувати WWW ефективно, можна запитати використання графічного клієнта типу Internet Explorer чи Netscape Communicator. Можна, звісно, використовувати WWW в текстовому режимі (режим лінійного пошуку), та заодно втрачається функціональність графічного режиму. Internet Explorer чи Netscape Communicator є графічним користувальницьким інтерфейсом WWW, що дозволяє користувачеві вказувати, вибирати і здійснювати переходи в INTERNET з використанням гіпертекстових зв’язків, званих URL (Universal Resource Locators — універсальні локатори ресурсів). Велика кількість організацій, шкіл й людей створюють власні елементи WWW, звані Home Pages (домашні сторінки), що мати гіпертекстові в зв’язку зі інформацією, яка перебуває тому ж комп’ютері, чи яка то, можливо знайдено будь-якою комп’ютері в INTERNET.

10 GOPHER.

Інформаційна система, відома як Gopher, дозволяє користувачеві вирушити у пошуках цікавій для його інформації, використовуючи систему меню point&click (вкажи і «клікни»). Концепція Gopher розроблено у університеті Міннесота. Спеціальна система Veronica було розроблено здобуття права здійснювати пошук назви документів, що зберігаються на серверах Gopher.

Gopher це розподілена служба доставки документів. Він дає змогу користувачам вимагати, шукати і реально отримувати інформацію, розташовану за різних місцях. Інформація пред’являється користувачеві як серій вкладених меню. Попри те що, що окремі файли чи навіть цілі опції меню можуть міститися у різних місцях, для користувача усе виглядає, коли б це перебував у одному месте.

Шуканої інформацією то, можливо текстовий чи бінарний файл, список (прозваний телефонної книгою), зображення чи звук. З іншого боку, Gopher дозволяє скористатися іншими інформаційними системами (WWW, WAIS, Archie, WHOIS) і мережними послугами (USENET, FTP). Gopher часто виявляється зручнішим cредcтвом навігації в директоріях FTP читання файлів. Сервер Gopher містить необхідну інформацію обслуговування користувачів. З іншого боку його зв’язку з іншими Gopher серверами створює широку мережну кооперацію у вигляді глобальної Gopher мережі (Gopherspace).

11 Veronica.

Veronica було створено вирішення проблеми пошуку швидко що розвивається Gopher мережі. Veronica забезпечує швидкий пошук по ключам більш ніж п’ятистах Gopher меню, ніж забезпечує доступом до інформації без здійснення послідовного перебору всіх меню, пункт за пунктом. Доступ до засобів Veronica здійснюється із верхніх рівнів Gopher меню, отже непотрібен відкривати нових додатків чи здійснювати додатковий зв’язку. Реалізовано два методу пошуку: метод простого логічного пошуку істини та метод логічного пошуку за фрагментами. Пошук по кожному метод супроводжується підказками для користувача. Пошук відбувається лише по каталогам і меню. Повнотекстовий пошук в Gopher мережі відсутня. Пошук системою Veronica є від типу інформації, що зберігається під заголовками, використовуваними для поиска.

2. .Електронна почта.

Щоб матимуть можливість обмінюватися листами електронній пошті, користувач має стати клієнтом одній з комп’ютерних мереж. Так само як й у телефонних мережах, клієнти комп’ютерних мереж називаються абонентами.

До кожного абонента одному з мережевих комп’ютерів виділяється область пам’яті - електронний поштову скриньку. Доступ до цій галузі пам’яті здійснюється за адресою, який повідомляється абоненту, і паролю, який абонент придумує сам. Пароль відомий тільки абоненту і мережному комп’ютера. Ставши абонентом комп’ютерну мережу і, отримавши адресу свого поштової скриньки, користувач може повідомити його друзям, знайомим. Кожен абонент електронної пошти може через свій комп’ютер та модем послати листа будь-якої іншої абоненту вказавши у посланні його поштову адресу. Але зробити це можна зробити, лише повідомивши комп’ютерну мережу свою адресу і пароль (як доказ те, що ця справді абонент).

Усі листи, вступники певний поштову адресу, записуються в виділену йому область пам’яті мережного комп’ютера. Мережний комп’ютер, у якому поштові ящики абонентів називається хост комп’ютера (від host — господар). Існують дві основні типу електронної пошти. Перший спосіб, називається off-line (поза лінією, поза зв’язку, вимовляється: офлайн), у тому, що з кожному сеансі зв’язку комп’ютера абонента з мережним комп’ютером відбувається обмін листів на автоматичному режимі: все заздалегідь підготовлені листи абонента передаються на мережевий комп’ютер, а всі листи, які прийшли на адресу абонента, передаються з його комп’ютер. Назва off-line підкреслює те що, що сама процес ознайомлення з листами та його читання відбувається, коли зв’язку з мережним комп’ютером вже прекращена.

Другий спосіб, під назвою, природно, on-line (на лінії, на зв’язку, вимовляється: он-лайн), у тому, що абонент під час сеансу зв’язку з його комп’ютера має можливість звернутися до свого поштової скриньки, переглянути її і прочитати листи. Деякі листи можна видалити не читаючи, інші листи можна відразу з відповіддю, скориставшись клавіатурою свого комп’ютера. Можна ще послати все заготовлені заздалегідь листи, є іншими інтересами як текстовими файлами. У режимі online абонент не користується автоматичним режимом, а відсилає всі листи сам, вказуючи їх адреси — й задаючи відповідну команду мережному компьютеру.

Один комп’ютер може обслуговувати кількох абонентів. Що стосується використання on-line мережі, кожен абонент здійснює зв’язку з комп’ютерної мережею і виконує необхідні маніпуляції щоб одержати чи відправки інформації, згідно своє завдання під час сеансу связи.

Для абонентів мережі off-line є можливість мати окремий поштову скриньку однією комп’ютері. Кожен абонент користується лише скринькою, а розсилання й одержання листів, зв’язку з телеконференциями і звернення до баз даних всім абонентів, які мають даним комп’ютером, здійснюються автоматично в останній момент сеансу в зв’язку зі комп’ютерної мережею. Така складна організація обміну інформацією між з використанням одного комп’ютера призводить до про необхідність виді-лення спеціального адміністратора для координації всього обміну інформацією між, здійснення сеансів, зв’язку й виявлення заблудлих писем.

12 Адресация.

Адреса електронної пошти, як і й утворився звичайний поштову адресу повинен утримувати всю необхідну інформацію у тому, щоб лист сягнуло адресата з частини земної кулі. Так само, як і поштовий, електронна адреса і двох частей:

раздел «Куди «- містить вказівку на хост комп’ютер; розділ «Кому «- містить облікове ім'я абонента.

У різних системах використовуються різні способи уявлення адреси. Наприклад, у системі INTERNET і сумісних із нею розділи «Кому «і «Куди «розділені знаком «@ », причому зліва вказується «Кому ». Например,.

[email protected],.

где user — облікове ім'я абонента, а adonis.iasnet.ru — ім'я хост комп’ютера (adonis) і вказівку, як він знайти. Розділ «Куди «має ієрархічну структуру. Рівні ієрархії називаються доменами (domain — володіння, сфера діяльності) і розділені точками. Кількість доменів в адресі, взагалі кажучи, необмежена. Найбільш правий домен є домен верхнього рівня. У разі, ru — код Росії. Всім країн існують двухбуквенные коди. Наприклад :

. au — Австралія,. br — Бразилія,. by — Білорусь,. ca — Канада,. cn — Китай,. de — Німеччина,. jp — Японія,. ua — Україна,. uk — Великобританія,. us — США.

Домен верхнього рівня не в обов’язково кодом країни. Нижче наведено приклади кількох доменів верхнього рівня, які у США:

. COM — комерційні організації та бізнес;. EDU — освітні установи;. NETy — структурні організації системи;. ORG — неприбуткові організації;. INT — міжнародний домен.

Домен другого рівня дає уточнення на допомогу пошуку хост комп’ютера. Це то, можливо код міста, чи регіону, США — штату. У нашому випадку домен другого рівня свідчить про комп’ютерну мережу Інституту Автоматизованих систем (iasnet).

13 Конверт.

Щоб ваш поетичний доробок лист дісталося адресата, треба вмістили його в конверт, написати адреса київська і відіслати пошті. Адресат, отримавши листа, крім свого адреси знайде на конверті деякі додаткові дані, які можуть бути полезными.

Коли конверті зазначений зворотний адресу, він може бути єдина можливість задля забезпечення відправки відповіді. Штемпелі поштових відділень покажуть дати проходження листи через ці учреждения.

За аналогією з конвертом кожен лист, що спадає електронною поштою снабжено «шапкою », має хоча б сенс. Залежно від цього, яка телекомунікаційна система використовується, структура адреси може бути по-разному.

Структура електронного послання системі INTERNET виглядає наступним образом:

From: User Name Date:2, November 1998 14:25 To: [email protected] Cc: [email protected] Bcc: [email protected].

Subject: Hello.

Перша рядок повідомляє адреса київська і ім'я відправника. Рядок, начинающаяся з Date, містить дату та палестинці час, коли послання було відправлено. Далі вказується адресу одержувача. У рядку який з Сс вказує адресу, якому посилається копія листи. У наступній ж рядку вказується адресу користувача, якому оговтується, невидима для адресата, копія листи. Таких рядків може бути кілька або бути жодної. У наступній рядку вказується зміст листа, його заголовок (іноді так строгішає і стає з звичайними листами, наприклад, у разі, коли організація вимагає помічати направлені на неї листи, деяким коротким повідомленням, наприклад, «На конкурс »). У передостанній рядку вказується ідентифікатор послання, його унікальний номер. Якщо цього листа послано у відповідь деяке інше лист, то номер цього вихідного листи вказується у вищій рядку. Для початкових, ініціативних листів ця рядок отсутствует.

Проте точний порядок рядків шапки послання не може змінюватися не від системи до системі. З іншого боку, в шапку можуть додаватися додаткові рядки, наприклад, Importance — важливість послання. Зазначений в прикладі склад шапки послання обов’язковий, бо всі його компоненти істотні для правильної доставки послания.