Лекции по "Информатике"

Типичная компьютерная сеть включает в себя пять основных компонентов.

1. Основным составляющим элементом  сети является настольный ПК, такой, как IBM-совместимый компьютер  или Macintosh. Его называют «клиентом» или «рабочей станцией» (реже — автоматизированными рабочими местами или сетевыми станциями).

2. Сервером обычно является высокопроизводительный  ПК с жестким диском большой  емкости. Он играет роль центрального узла, на котором пользователи ПК могут хранить свою информацию, печатать файлы и обращаться к его сетевым средствам. В одноранговых сетях выделенный сервер отсутствует.

3. Каждый компьютер сети, включая  сервер, оснащен платой сетевого  адаптера (сетевым интерфейсом, модулем, картой). Адаптер вставляется в свободное гнездо (слот) материнской платы. Эти адаптеры связывают компьютер с сетевым кабелем. Многие ПК поставляются уже готовыми к работе в сети и включают в себя сетевой адаптер. Для построения сетей применяют 8-, 16- и 32-битовые сетевые платы. Сервер обычно оснащают 32-битовой картой. Для обычных рабочих станций используют недорогие 16-битовые.

4. Сетевые кабели связывают друг  с другом сетевые компьютеры  и серверы. В качестве сетевого кабеля могут применяться и телефонные линии. Основные типы сетевого кабеля:

- Витая пара (twisted pair) — позволяет передавать информацию со скоростью 10 Мбит/с (либо 100 Мбит/с), легко наращивается. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 10 Мбит/с. Иногда используют экранированную витую пару, т. е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку.

- Толстый Ethernet — коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют также желтый кабель (yellow cable). Обладает высокой помехозащищенностью. Максимально доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние сети Ethernet — около 3000 м.

- Тонкий Ethernet — это также 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. Соединения с сетевыми платами производятся при помощи специальных (байонетных) разъемов и тройниковых соединений. Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 185 м, а общее расстояние по сети — 1000 м.

- Оптоволоконные линии — наиболее  дорогой тип кабеля. Скорость  передачи по ним информации  достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует.

5. Совместно используемые периферийные  устройства — жесткие диски  большой емкости, принтеры, цветные  и слайд-принтеры, дисководы CD-ROM и накопители на магнитной ленте для резервного копирования.

Поскольку сети ПК состоят в основном из «клиентов» и «серверов», их часто называют сетями клиент/сервер.

Наиболее распространённые архитектуры: Ethernet - широковещательная сеть (скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.); Arcnet - широковещательная сеть (скорость передачи данных 2,5 Мбит/сек.); Token Ring - эстафетная кольцевая сеть, сеть с передачей маркера (скорость передачи данных 4 или 16 Мбит/сек.); FDDI — сетевая архитектура высокоскоростной передачи данных по оптоволоконным линиям (скорость передачи — 100 Мбит/сек.); АТМ - обеспечивает передачу цифровых данных, видеоинформации и голоса по одним и тем же линиям (скорость передачи до 2,5 Гбит/сек.).

Сеть Интернет

Слово Интернет (Internet) происходит от словосочетания Interconnected networks (связанные сети), это глобальное сообщество малых и больших сетей.

Интернет - это информационное пространство, распределенное среди миллионов компьютеров во всем мире, которые постоянно обмениваются данными. Основная задача Интернета - это связь.

Интернет финансируется правительствами, научными и образовательными учреждениями, коммерческими структурами и миллионами частных лиц во всех частях света, но никто конкретно не является её владельцем. Подключенные к Интернет сети должны удовлетворять определенным стандартам. Эти стандарты утверждаются несколькими добровольными организациями. Например, Совет по архитектуре Интернет (Internet Architecture Board — IAB) рассматривает и утверждает протоколы передачи и стандарты нумерации. Комитет по технологическим нормам Интернет устанавливает стандарты повседневной работы сети. Союз Интернет публикует различные стандарты и осуществляет координацию между различными контролирующими органами Интернет, провайдерами услуг и пользователями.

 

В 1989 году Тим Бернерс-Ли предложил глобальный гипертекстовый проект, теперь известный как Всемирная паутина.

В рамках проекта Бернерс-Ли написал первый в мире веб-сервер и первый в мире гипертекстовый веб-браузер, называвшийся «WorldWideWeb».

Создание термин гипертекста введён Тедом Нельсоном в 1965 году.

Адресация в Интернете. IP-адресация

Чтобы компьютеры, объединенные в сеть, могли обмениваться сообщениями, каждый из них должен иметь уникальный адрес. В сети Интернет это 32-х разрядный (т.е. 32-х битный = 4-х байтный) адрес, называемый IP-адрес.

Каждая часть, разделенная точкой, представляет собой один байт, и, следовательно, максимальное десятичное число, которое может быть представлено одним байтом 255 (28=256, от 0 до 255).

Но, для человека такая система адресации сложна, поэтому в 1984 году Полом Мокапетрисом была разработана надстройка над IP-адресацией, называемая системой DNS (domain name system, система доменных имен).

DNS - система доменных имен

Доменные имена системы DNS – синонимы IP-адреса. Они символьные, а не числовые; они удобнее для запоминания и ориентации; они несут смысловую нагрузку.

www.irnet.ru -> таблицы DNS ->193.232.70.36

Доменные имена также уникальны, т.е. нет в мире двух одинаковых доменных имен. Доменные имена, в отличие от IP-адресов необязательны, они приобретаются дополнительно.

Административные	Тип организации	Географические	Страна
Corn	Коммерческая	са	Канада
Edu	Образовательная	de	Германия
Gov	Правительственная США	jp	Япония
Int	Международная	ru	Россия
Mil	Военная США	su	бывший СССР
Net	Компьютерная сеть	uk	Англия/ Ирландия
Org	Некоммерческая	us	США

 

Территориальные домены первого уровня, в отличие от тематических, всегда двухбуквенные.

Исторически сложилось так, что Россия владеет двумя национальными доменами: .RU (RUssian Federation) и .SU (Soviet Union). Последний остался за РФ после развала Советского Союза. Впрочем, в настоящий момент ведется пересмотр территориальных доменов, и в ближайшем будущем Россия может лишиться зоны .SU.

Вслед за доменами верхнего уровня следуют домены, определяющие либо регионы, либо организации. Далее идут следующие уровни иерархии, которые могут быть закреплены либо за небольшими организациями, либо за подразделениями больших организаций.

Оставшиеся две части имени хост-компьютера представляют сам домен. Предпоследняя часть имени (домен второго уровня) выбирается организацией, которой принадлежит компьютер - обычно название организации.

Поскольку  многие организации подключают к Internet более одного компьютера, в имени есть еще одна часть, которая предшествует имени домена. Это дополнительная часть назначается самой организацией. Например, домен gurus.com имеет несколько имен хоста, включая www.gurus.com (основной Web-узел), net.gurus.com (Web-узел, посвященный Internet), wine.gurus.com (Web-узел Общества знатоков вин).

В качестве имени компьютера чаще других используется www, поскольку оно часто присваивается Web-серверу организации (компьютер, на котором хранятся Web-страницы). Некоторые организации в именах своих компьютеров используют названия планет, звезд, животных, например, panther.middlebury.edu.

Например, адрес Web-сервера нашего факультета: http://www.fisu.saa.ru .

www - имя машины, имя компьютера ;

fisu -  домен третьего уровня - имя организации, в данном случае латиноязычный аналог факультета ФИСУ, т.е. подразделение в академии;       

saa - домен второго уровня  - имя организации, которое она сама себе выбирает, в данном случае название нашей академии;

ru - домен верхнего уровня - страна Россия, а для США - тип организации, владеющей доменом.

Система адресации URL

Чтобы найти в Интернете какой-либо документ, достаточно знать ссылку на него - так называемый универсальный указатель ресурса (URL - Uniform Resource Locator), который определяет местонахождение каждого файла, хранящегося на компьютере, подключенном к Интернету.

Адрес URL является сетевым расширением понятия полного имени ресурса в операционной системе. В URL, кроме имени файла и директории, где он находится, указывается сетевое имя компьютера, на котором этот ресурс расположен, и протокол доступа к ресурсу, который можно использовать для обращения к нему. Система адресации URL и адресация почтовой службы имеют сходную структуру.

Рассмотрим структуру следующего URL: 
http://www.lipunov.msk.ru/prochn/lab/IVANOV.htm .

Первая часть http:// (HyperText Transfer Protocol - протокол передачи гипертекста, по которому обеспечивается доставка документа с Web-сервера Web-браузеру) указывает программе просмотра (браузеру), что для доступа к ресурсу применяется данный сетевой протокол. В URL первым стоит указатель на тип доступа к запрашиваемому файлу, а затем его адрес.

Вторая часть www.lipunov.msk.ru указывает на доменное имя и адресует конкретный компьютер.

Третья часть prochn/lab/IVANOV.htm показывает программе-клиенту, где на данном компьютере-сервере искать ресурс. В рассматриваемом случае ресурсом является файл в формате html, а именно IVANOV.htm, который находится в папке lab, которая в свою очередь расположена в папке prochn. Имена каталогов, содержащиеся в URL, обычно являются виртуальными и не имеют ничего общего с реальными именами каталогов компьютера, на котором выполняется Web-сервер, а являются их псевдонимами: ни один владелец компьютера, на котором выполняется Web-сервер, не позволит постороннему пользователю, обращающемуся к Web-серверу через Интернет, получить доступ к реальной файловой системе этого компьютера.

Обратите внимание: при написании URL важно различать прописные и строчные буквы.

Обзор сервисов Интернета

Часто путают два понятия - Интернет и WWW (или Web). Следует напомнить, что WWW (Всемирная паутина World Wide Web) - это лишь одна из многочисленных услуг (сервисов), предоставляемых пользователям Интернета. На базе Интернета может быть реализовано множество информационных служб, с помощью которых пользователь Интернета может получать различные сервисы. В табл. 1 приведены некоторые, широко используемые сервисы обмена данными на базе сети Интернет.           

Сервисы обмена данными на базе сети Интернет     Таблица  1.

Сервис	Назначение
E-mail mailto:max@mail.ru	Позволяет обмениваться текстовыми сообщениями, к которым присоединяются файлы любых типов.
ICQ UIN: 189764452	Интернет-пейджер. Служит для персонального интерактивного общения в режиме реального времени.
FTP ftp://ftp.museum.ru	File Transfer Protocol - протокол передачи файлов. Служит для перемещения файлов между компьютерами сети Интернет.
Telnet telnet 10.100.254.254	Позволяет подключаться по Интернет к удаленному компьютеру и работать с ним так, как будто вы находитесь за его терминалом.
WWW http://www.krkime.com	Обеспечивает доступ к гигантскому объему информации: текст, графика, аудио, видео, программы. В основе – технология гипертекста.

Предоставляемые сетью Интернет сервисы обладают различной степенью динамичности и персонализации.

World Wide Web

World Wide Web (WWW, "Всемирная паутина") — гипертекстовая, а точнее, гипермедийная информационная система поиска ресурсов Интернет и доступа к ним.

Гипертекст — информационная структура, позволяющая устанавливать смысловые связи между элементами текста на экране компьютера таким образом, чтобы можно было легко осуществлять переходы от одного элемента к другому. На практике в гипертексте некоторые слова выделяют путем подчёркивания или окрашивания в другой цвет. Выделение слова говорит о наличии связи этого слова с некоторым документом, в котором тема, связанная с выделенным словом, рассматривается более подробно.