Контрольная работа по "Информатике"

Задание № 1. Виды и назначение компьютерных сетей (КС). Глобальная компьютерная сеть Интернет. Основные службы  и возможности сети Интернет.

Передача информации между компьютерами существует с самого момента возникновения ЭВМ. Она позволяет организовать совместную работу отдельных компьютеров, решать одну задачу с помощью нескольких компьютеров, совместно использовать ресурсы и решать множество других проблем.

Компьютерная (вычислительная) сеть – это набор аппаратных средств и программных алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров и других устройств и позволяющих им обмениваться информацией между собой и другими устройствами данной группы. При этом обеспечивается совместный доступ пользователей к информации (базам данных, документам и т. д.) и ресурсам (жесткие диски, принтеры, накопители CD-ROM, модемы, выход в глобальную сеть и т. д.).

Для подключения компьютера к сети необходимо наличие специальных аппаратных и программных средств. В качестве сетевого оборудования используются два типа устройств: сетевые адаптеры и модемы. Разница между ними заключается лишь в том, что первое организует работу по специализированным компьютерным линиям связи, а второе – по обычной телефонной сети. Обслуживание сетевого оборудования с необходимостью требует специализированного ПО.

По типу используемых ЭВМ выделяют однородные и неоднородные сети. В неоднородных сетях содержатся программно-несовместимые.

По территориальному признаку сети делят на локальные, региональные и глобальные. Локальные сети (LAN, Local Area Network) охватывает ресурсы, расположенные друг от друга не более чем на несколько километров (чаще всего это одно-два здания и прилегающая к ним территория – например локальная сеть школы, вуза компьютерного клуба и т. д.). Региональные сети охватывают город, район, область, небольшую республику (например, сеть отдела образования Кобринского района). Глобальные сети охватывают всю страну, несколько стран и целые континенты (например, сеть Интернет). Иногда выделяют корпоративные сети, где важно защитить информацию от несанкционированного доступа (например, есть Министерства обороны).

Основное отличие локальной  сети от территориально распределенной (глобальной) заключается в использовании коммуникационного оборудования, не требующего специальных мер коррекции ошибок передачи и сжатия информации. Такие меры обычно реализуются в модемах и в коммуникационном оборудовании глобальных сетей.

По методу передачи информации различают сети с коммутацией каналов, сообщений, пакетов и со смешанной коммутацией. Чаще используют сети с коммутацией пакетов.

Учитывая, что в сеть могут объединяться разные машины с  разным программным обеспечением, для  них должны быть установлены единые правила взаимодействия: как и в какой последовательности передавать информацию, что делать, если сообщение прервалось, и т. д. Такие правила инженеры называют протоколами.

Протокол  обмена – это набор правил (соглашение, стандарт) передачи информации в сети. Требования протоколов аналогичны языковым требованиям при общении людей: те, кто говорит на разных языках, едва ли поймут друг друга.

В зависимости от того, являются ли все компьютеры локальной  сети равноправными или имеется  выделенный центральный компьютер (сервер), сети подразделяют на одноранговые, или сети с выделенным сервером. Сеть с выделенным сервером является более производительной. Сервером называется узел сети, который предоставляет свои ресурсы другим узлам (компьютерам и т. д.), но сам при этом не использует их ресурсы. Клиентом называется узел сети, который только использует сетевые ресурсы, но сам свои ресурсы не отдает (чаще всего его называют рабочей станцией).

Основными свойствами локальной  сети являются:

• высокая скорость передачи, большая пропускная способность;
• низкий уровень ошибок передачи;
• эффективный, быстродействующий механизм управления обменом;
• ограниченное, точно определенное число компьютеров, подключаемых к сети.

Очень важным является вопрос топологии локальной сети. Под топологией компьютерной сети обычно понимают физическое расположение компьютеров сети относительно друг друга  и способ соединения  их линиями. Топология определяет требования к оборудованию, тип используемого кабеля, методы управления обменом, надежность работы, возможность расширения сети.

Существует три основных топологии сети.

1. Шина (bus), при которой все компьютеры параллельно подключаются к одной линии связи, и информация  от каждого компьютера одновременно передается всем остальным компьютерам.

 

Согласно этой топологии  создается одноранговая сеть. При  таком соединении компьютеры могут передавать информацию только по очереди, так как линия связи единственная.

Достоинства:

• простота добавления новых узлов сети (это возможно даже вовремя работы сети);
• сеть продолжает функционировать, даже если отдельные компоненты вышли из строя;
• недорогое сетевое оборудование за счет широкого распространения такой типологии.

Недостатки:

• сложность сетевого оборудования;
• сложность диагностики неисправности сетевого оборудования из-за того, что все адаптеры включены параллельно;
• обрыв кабеля влечет за собой выход из строя всей сети;
• ограничение на максимальную длину линий связи из-за того, что сигналы при передаче ослабляются и никак не восстанавливаются.

2. Звезда (star), при которой к одному центральному компьютеру присоединяются остальные периферийные компьютеры, причем каждый из них использует свою отдельную линию связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весь обмен информации идет исключительно через центральный  компьютер, на который ложится очень большая нагрузка, поэтому он предназначен только для обслуживания сети.

Достоинства:

• выход из строя периферийного компьютера никак не отражается на функционировании оставшейся части сети;
• простота используемого сетевого оборудования;
• все точки подключения собраны в одном месте, что позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности путем отключения от центра тех или иных периферийных устройств;
• не происходит затухания сигналов.

Недостатки:

• выход из строя центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;
• жесткое ограничение периферийных компьютеров;
• значительный расход кабеля.

3. Кольцо (ring), при которой каждый компьютер передает информацию всегда только одному компьютеру, следующему в цепочке, а получает информацию только от предыдущего в цепочке компьютера, и эта цепочка замкнута.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенностью кольца является то, что каждый компьютер  восстанавливает приходящий к нему сигнал, поэтому затухание сигнала во всем кольце не имеет никакого значения, важно только затухание между соседними компьютерами.

Достоинства:

• легко подключить новые узлы, хотя для этого нужно приостановить работу сети;
• большое количество узлов, которое можно подключить к сети (более 1000);
• высокая устойчивость к перегрузкам.
• Недостатки:
• выход из строя хотя бы одного компьютера нарушает работу сети;
• обрыв кабеля хотя бы в одном месте нарушает работу сети.

В отдельных случаях  при конструировании сети используют комбинированную топологию. Например, дерево (tree) – комбинация нескольких звезд.

Каждый компьютер, который  функционирует в локальной сети, должен иметь сетевой адаптер (сетевую карту). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сигналов, распространяемых по кабелям связи. Кроме того, компьютер должен быть оснащен сетевой операционной системой.

Интернет – это объединенные между собой компьютерные сети, глобальная мировая система передачи информации с помощью информационно-вычислительных ресурсов. В отличие от локальных сетей в глобальных сетях нет какого-либо единого центра управления. Основу сети составляют десятки и сотни тысяч компьютеров, соединенных теми или иными каналами связи. Каждый компьютер имеет уникальный идентификатор, что позволяет «продолжить к нем маршрут» для доставки информации.  Обычно в глобальной сети объединяются компьютеры, работающие по разным правилам (имеющие различную архитектуру, системное программное обеспечение и т. д.). Поэтому для передачи информации из одного вида сетей в другой используются шлюзы (gateway) – устройства (компьютеры), служащие для объединения сетей с совершенно  различными протоколами обмена.

Для работы в глобальной сети пользователю необходимо иметь  соответствующее аппаратное и программное обеспечение.

Программное обеспечение  можно разделить на два класса:

• программы-серверы, которые размещаются на узле сети, обслуживающем компьютер пользователя;
• программы-клиенты, размещенные на компьютере пользователя и пользующиеся услугами сервера.

Подключение к глобальной сети может осуществляться одним  из способов:

• удаленный доступ по коммутируемой телефонной линии. В этом случае в распоряжении пользователя должен быть модем, который преобразует подаваемую на него компьютером цифровую информацию в аналоговый сигнал (модуляция), и телефон. Аналоговый сигнал передается по телефонной линии, а модем на принимающей стороне совершает обратное преобразование информации (демодуляцию). Скорость, с которой будет производиться обмен информацией, определяется прежде всего скоростью передачи модема пользователя и качеством телефонной линии. Для предупреждения искажения информации в процессе ее передачи и приема модем обычно работает в режиме коррекции ошибок, когда информация передается маленькими порциями, вычисляется контрольная сумма, которая также передается. Если отмечается искажение какой-то порции информации, ее передача повторяется;
• прямой доступ по выделенному каналу. Данный  способ дороже, чаще его используют те или иные организации. В качестве выделенных каналов могут использоваться коаксиальные и оптоволоконные кабели, радиорелейные линии, спутниковая связь.

Термином services обозначается набор возможностей, доступных пользователю. Любой сервис опирается на специальный сетевой программный компонент, который в Windows принято называть службой. Простейшие службы вроде доступа к файлам и сетевым принтерам встроены непосредственно внутри ОС и не требуют дополнительного ПО. Перечислим наиболее важные из таких сервисов.

Прежде всего сюда следует отнести наиболее распространенную сейчас службу WWW, World Wide Web, которая все больше и больше вытесняет все остальные сетевые технологии. Далее назовем уже упоминавшиеся электронную почту и средства удаленного доступа TELNET и FTP (различие в том, что TELNET работает с файлами непосредственно на удаленной машине, а FTP переносит их для использования на вашем компьютере). С технической точки зрения некоторыми разновидностями почты является интерактивный обмен сообщениями во все расширяющихся формах: instant messaging, chat, электронные конференции, группы новостей, IP-телефония и др. Для поиска файлов на FTP-серверах Сети существует система Archie. Хотя многие возможности перекрываются современными поисковыми www-серверами, все же перечисленные средства образуют собственные информационные пространства в Интернете, для работы с которыми они приспособлены наилучшим образом.