Комп'ютерні мережі. 
Глобальна мережа інтернет

Інформація, як відомо, — один з найцінніших продуктів функціонування сучасного суспільства. Інформація, якою володіє одна людина, може бути корисною для інших. Відомий англійський драматург Бернард Шоу зауважив, що коли двоє людей, маючи по одному яблуку, обміняються ними, то в кожного залишиться по одному яблуку; якщо двоє людей мають по одній ідеї й обміняються ними, то кожний матиме по дві ідеї.

1. Види комп’ютерних мереж. Для обміну інформацією між користувачами використовують комп’ютерні мережі — комп’ютери, з'єднані між собою лініями зв’язку. Комп’ютерні мережі бувають локальні та глобальні.

Локальні мережі. Значну кількість комп’ютерів обладнано в багатьох закладах та організаціях, школах та університетах, на заводах і в банках. Кожен з них має обмежені можливості зберігати й опрацьовувати інформацію. Щоб уникнути дублювання робіт, а також з метою обміну інформацією, ефективного використання ресурсів (пам'яті, принтерів) і взаємодії користувачів, комп’ютери, які розміщені в межах одного будинку, міста, країни, континенту, об'єднують у комп’ютерні мережі.

У локальні мережі об'єднують комп’ютери, розміщені в одному будинку чи одній організації, наприклад, у школі, університеті, універмазі, на заводі тощоКороткі лінії зв’язку дають змогу використати для пересилання інформації дорогі коаксиальні (на зразок телевізійних) кабелі чи оптичні світловоди з великою швидкістю — 20 Мбітів/с і більше.

Глобальиі мережі. Декілька з'єднаних між собою локальних мереж утворюють глобальну мережу.

Глобальні мережі зв’язують абонентів у межах країни чи планетиГлобальними є мережі для замовлення авіаквитків; мережі, що об'єднують наукові осередки країни; банківські мережі тощо. Інформація в них пересилається зазвичай телефонними лініями зв’язку чи через супутники.

Глобальні мережі умовно поділяють на регіональні, міжнародні та міжконтинентальні.

Регіональні мережі з'єднують комп’ютери у межах міста, області, кількох підприємств чи організацій9 інститутів чи заводів. Інформація в них пересилається телефонними лініями зв’язку зі швидкістю до 100 Кбітів/с.

Міжнародні та міжконтинентальні мережі (Bitnet, Relcom тощо) об'єднують абонентів з різних країн. Міжконтинентальними є спеціалізовані мережі міжнародних авіакомпаній, банківські мережі тощо. Інформація в таких мережах пересилається за допомогою космічних засобів зв’язку через супутники.

Апаратні та програмні засоби мереж. Найпростішим прикладом локальної мережі є два з'єднані між собою комп’ютери. З'єднання здійснюється спеціальним кабелем через гніздапорти, що є на задній стінці системного блоку. У Windows є всі необхідні програмні. засоби для підтримки функціонування такої системи, що називається «прямим зєднанням».

Якщо у мережу з'єднують більше двох комп’ютерів, то для цього потрібна мережева плата, яка вставляється у материнську. Для функціонування такої мережі потрібне спеціальне програмне телекомунікаційне забезпечення, куди входять програми для роботи з електронною поштою, для обміну даними між комп’ютерами та налаштування їх взаємодії.

Функціонування мереж підтримують спеціальні комп’ютери, які використовують для адміністративних потреб. Вони перевіряють працездатність комп’ютерів мережі, розширюють або звужують мережу, ведуть облік, надають користувачам інформацію щодо ресурсів мережі.

Оскільки в локальну мережу інформація може надходити від інших локальних мереж, то для підтримки зв’язку використовують спеціальні комп’ютери і програми, які називаються шлюзами для мереж з різними протоколами і мостами для мереж з однаковими протоколами. Для захисту своєї інформації чи для відсікання потоків непотрібних даних використовують комп’ютер, що виконує захисні функції та називається брандмауером.

Основним технічним засобом під'єднання ПК до глобальної мережі через телефонну лінію є модем. Сучасний модем характеризується швидкістю передавання даних 28 чи 56 Кбітів/с, що є межею пропускної здатності традиційних телефонних ліній.

Технологія клієнт-сервер. Група осіб, які користуються локальною мережею, називаються робочою групою, а окремо взятий комп’ютер — робочою станцією.

Якщо всі комп’ютери в мережі рівноправні, то така локальна мережа називається одноранговою, і для неї є все необхідне програмне забезпечення у Windows. Члени робочої групи мають доступ до незахищеної інформації на кожному комп’ютері.

Якщо в мережі є комп’ютер, з якого черпають інформацію робочі станції, то такий комп’ютер називається сервером, робочі станції — клієнтами, а з'єднання — мережею типу клієнтсервер. На таких комп’ютерах обладнують спеціальне програмне забезпечення (програму-сервер для сервера і програму-клієнт для робочої станції клієнта). Прикладами програм-клієнтів можуть слугувати програми-броузери Internet Sxplorer, Opera, програми електронної пошти The Bat!, Outlook Express тощо.

Робочі станції можуть розміщуватися на значній відстані від сервера, наприклад, вдома. Якщо вони з'єднуються із сервером телефонною лінією, то такий принцип з'єднання називається віддаленим доступом до сервера. Апаратна підтримка з'єднання здійснюється через модем. Якщо телефонна лінія використовується лише для роботи мережі, то таке з'єднання називається виділеною лінією. Комп’ютер з віддаленим зв’язком до сервера інакше називають абонентським пунктом.

4. Види локальних мереж. За схемами (способами) з'єднання комп’ютерів локальні мережі поділяють на зіркоподібні(вузлові), кільцеві та одноканальні (рис. 1). Такі схеми н аз ив ають тополе гіями мереж.

Зіркоподібний спосіб об'єднання комп’ютерів використовують, наприклад, у банківських мережах. Усі абоненти такої мережі з'єднані з центральним комп’ютером (сервером) або з концентратором. Об'єднані між собою центральні комп’ютери мереж утворюють багатозіркову мережу.

У кільцевих мережах абоненти з'єднані безпосередньо між собою, а не з центральним комп’ютером.

Обладнання та експлуатація кільцевих мереж коштує дешевше. Такий спосіб, який ще має назву Talking Ring, використовують, наприклад, в однорангових мережах в навчальних закладах тощо. Він є менш надійний від попереднього, оскільки пошкодження чи від'єднання кабелю веде до зупинки функціонування мережі.

Одноканальний (магістральний) спосіб об'єднання абонентів використовують з метою економії витрат на дорогі лінії зв’язку. Тут усі абоненти приєднані через комутатори до одного каналу зв’язку, який називається каналом (магістраллю, шиною).

Роботу в локальних мережах забезпечують операційні системи Novel NetWare, Windows, Unix і Linux.

— Глобальна мережа Інтернет. Дослівний переклад слова internet — об'єднання декількох локальних мереж. Але як термін це слово означає не просто одну з глобальних мереж, а об'єднання тисяч локальних мереж з мільйонами комп’ютерів на базі стандартного протоколу передачі даних TCP/IP. Інтернет — це мережа мереж.

Історія мережі така. У 1969 р. міністерство оборони США розпочало роботу над проектом такого об'єднання комп’ютерів у мережу, щоб у разі війни чи стихійного лиха вихід з ладу частини мережі не завадив функціонуванню решти мережі.

Роботи були успішно завершені створенням протоколу TCP/IP. Проект перестав бути суто військовим, а став загальним надбанням людства. Сьогодні Інтернет використовують не лише у військових потребах, але й в комерційних (торговельні організації, банки тощо), освітніх (школи та університети), власних (пересилання листів, доступ до інформації на серверах тощо).

Отже, Інтернет — це глобальна комп’ютерна мережа, яка об'єднує велику кількість локальних мереж, а водночас — мільйони комп’ютерів на планеті з метою обміну даними і доступу до спільних інформаційних ресурсів. Принципи Інтернету застосовують у локальних мережах. Такі локальні мережі тепер називаються Інтранет.

Функціонування Інтернету охоплює декілька інформаційних технологій (служб, сервісів), серед яких найважливіші такі:

¦ електронна пошта e-mail;

¦ універсальна система доступу до гіпертекстової інформації на Web-серверах у просторі World Wide Web (WWW);

¦ система передавання файлів FTP;

¦ система підтримки груп новин UseNet та організації тематичних конференцій;

¦ система передавання текстових файлів Gopher;

¦ сучасні системи спілкування (IRC — чати, ICQ — інтерактивне спілкування, IP — телефонія, форуми) тощо.

Протоколи мереж. Сукупність правил і принципів, згідно з якими функціонує конкретна локальна мережа, називається мережевим протоколом. Є різні мережеві протоколи. Поширеним є протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Він підтримує пересилання інформації однаковими порціями, які називаються пакетами. Крім даних, пакет містить адреси отримувача, відправника і порядковий номер пакета, що йде за ним. Якщо пакет заадресований деякій станції, він повертає до неї, інакше — йде далі. Такі робочі станції працюють за принципом цілодобового включення, щоб не пропустити свого пакета. Пакет може прийти до пункту призначення різними шляхами. Для автоматичного обирання шляху й для забезпечення правильного пересилання пакетів у мережі слугують такі пристрої, як маршрутизатори, комутатори та концентратори.

Ідентифікація комп’ютерів у мережі. Основою протоколу TCP/IP є стандартизована адреса сервера, яка називається ІР~адресою9 наприклад, 192.206.30.45 — адреса сервера Національного університету «Львівська політехніка». Адреси назначає серверам інформаційний центр Inter NIC. Така адреса зручна для ідентифікації комп’ютера, і саме вона забезпечує проходження пакетів від відправника до адресата, використовуючи такий принцип: пакет пересилається від одного сервера до іншого, який є ближче до адресата. Однак така адреса незручна для користувача. Тому кожній IP-адресі поставили у відповідність систему імен, наприклад, ім'я сервера у Львівській політехніці — polynet.lviv.ua. Така адреса називається доменною адресою (DNS — Domain Name Server). З назви випливає, що сервер розміщений в Україні та власне у Львові. Останні два символи у назві описують країну, наприклад, ua — Ukraine, uk — United Kingdom, ca — Canada тощо. Відповідність між доменною адресою та IP-адресою автоматично визначає DNS-сервер.

6. Адресація інформаційних ресурсів в Інтернеті. Інформацію, що розташовується у файлах на серверах мережі, називають інформаційним ресурсом. Інформаційний ресурс в Інтернеті однозначно відшукують за уніфікованою адресою ресурсу (URL), яка має такий загальний вигляд:

://///.

Назви протоколів і типи основних інформаційних просторів такі:

Наприклад, виконавши команду http://www.yahoo.com/sport, можна отримати доступ до каталогу sport зі спортивною інформацією на сервері Yahoo, а за адресою news://biz.books.technical, —список новинок у галузі технічної літератури на сервері biz.

Запитання.

• 1. Що таке локальна мережа?
• 2. Що таке однорангова мережа?
• 3. Що таке мережа клієнт-сервер?
• 4. Що таке мережевий протокол?
• 5. Як пересилаються дані в мережах? Що таке пакет?
• 6. Що таке глобальна мережа?
• 7. Яка історія створення Інтернету?
• 8. Як ідентифікується комп’ютер у мережі?
• 9. Наведіть приклад доменної та ІР-адреси комп’ютера,
• 12. Які інформаційні технології (служби) є в Інтернеті?
• 13. Яка структура уніфікованої адреси інтернет-ресурсу?
• 14. Які протоколи відповідають інформаційним просторам?