ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ

5 ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ ЭВМ
Далее рассмотрим следующие вопросы:
1 Виды сетей.
2 Аппаратное и программное обеспечение работы в сети.
3 Основные сетевые услуги.
1 ВИДЫ сетей
Когда речь идет о компьютере, то чаще всего имеется в виду вычислительная система, которая работает автономно от других систем. Но использование компьютеров становится значительно эффективнее, если пользователи имеют возможность обмениваться информацией (данными, программами, интересными алгоритмическими находками, профессионально важными сведениями и пр.).

Передача информации с помощью внешних носителей лишь отчасти решает эту проблему, а подлинным решением является объединение компьютеров в сети.
В зависимости от количества компьютеров, входящих в сеть, и от разделяющего их расстояния, сети могут относиться к следующим типам:
- соединение двух ПК через порты (специальные разъемы) для подключения периферийных устройств. Такая передача данных удобна, когда вы работаете с компьютером типа notebook и хотите регулярно передавать данные на основной ПК. Недостаток в том, что когда один компьютер передает, другой в это время может только принимать данные - он заблокирован;
- локальная сеть (Local Area Network или LAN) представляет собой соединение нескольких ПК, находящихся, как правило, в одном здании или в соседних зданиях;
- региональная сеть (Metropolitan Area Network или MAN), объединяющая компьютеры, расположенные в пределах города, региона;
- глобальная сеть (Global Area Network или GAN), соединяющая компьютеры, расположенные в разных странах и на разных континентах.

Например, автоматизированная система управления производственным процессом на предприятии строится чаще всего на основе локальной сети. Компьютеризированная система управления городским хозяйством строится на базе региональной сети.

Ее ведущим программным обеспечением является, как правило, геоинформационная система (ГИС).

Данные о предприятиях, улицах, жителях города привязываются в ГИС к соответствующей территории. Internet - пример глобальной сети.
Немного истории. В начале 1970-х гг.

Министерство обороны США приступило к разработке системы связи, которая должна была соединить между собой компьютеры всех центров противоракетной обороны страны.

Самые высокие требования предъявлялись к надежности системы: выход из строя любых ее элементов (компьютеров и линий связи) не должен был сказаться на качестве и скорости связи между остальными участниками информационного обмена. По названию разрабатывающей сеть организации - Advanced Research Projects Agency (Бюро перспективных исследований) - она получила название ARPAnet.

Вначале услугами сети пользовался крайне ограниченный круг - военные и программисты.
Но затем, опираясь на их опыт, многие организации стали создавать системы компьютерной связи между своими подразделениями, предприятиями, разнесенными на большие расстояния.
В конце 1980-х гг. появилась первая крупная научно-образовательная сеть. Национальный научный фонд США организовал 5 вычислительных центров, базирующихся на супер-ЭВМ.

Сотни научных лабораторий и университетов, которым потребовался доступ к этим компьютерам, объединились в одну сеть.
Огромное количество информационных ресурсов размещено в настоящее время в глобальной сети Internet. Интернет не является отдельной сетью: на самом деле это объединение многих региональных и локальных сетей. Именно поэтому Интернет часто называют сетью сетей.

В настоящее время к Интернету подключено около 5 млн. компьютеров во всем мире (возможно, их число уже значительно больше, поскольку темпы роста сети очень высоки).

И если Вы подключены к какой-либо сети, являющейся частью Интернета, то имеете доступ к ресурсам любого из них.
В настоящее время в России имеется широкий доступ в сети FidoNet и Internet, которые позволяют передавать данные не только внутри страны, но и по всему миру.
Рунет (Runet) - российская часть Интернета.
2 АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОТЫ В СЕТИ
Помимо линий связи (кабели, радиосвязь, спутниковая связь) для работы в сети необходимы многие другие аппаратные средства. Приведем определения некоторых терминов, связанных с аппаратным обеспечением.
Сервер (server) - компьютер, подключенный к сети, или выполняющаяся на нем программа, предоставляющие клиентам доступ к общим ресурсам и управляющие этими ресурсами. Наиболее важными типами серверов являются:
- серверы WWW, предназначенные для представления взаимосвязанной мультимедийной информации и содержимого баз данных;
- серверы электронной почты;
- серверы FTP, предназначенные для обмена файлами;
- серверы общения в реальном времени (чаты);
- серверы, обеспечивающие работу Интернет-телефонии;
- системы трансляции радио и видео через Интернет.
Мост (bridge) - устройство для передачи сообщений из одной сети в другую. Он отслеживает весь трафик локальной сети, но, будучи интеллектуальным устройством, пропускает наружу только сообщения, адресованные другой сети.
Хост (host) - установленный в узлах сети компьютер (сервер), решающий вопросы коммуникации и доступа к сетевым ресурсам: модемам, факс-модемам, большим компьютерам и др.; главный, ведущий, центральный компьютер.
Сеть нуждается в соответствующем программном обеспечении, управляющем потоком данных.
Прежде всего операционная система должна поддерживать режимы работы в сети. Наиболее распространенные сетевые операционные системы - Microsoft Windows NT, OS/2, Warp Connect, Unix, Linux, Solaris, Novell, NetWare.
Коммуникационные программы поддерживают сетевые протоколы, т.е. соглашения о правилах обмена данными по сетям.
Приведем определения некоторых терминов, связанных с п р о г р а м м н ы м обеспечением.
Браузер (Browzer) - программа навигации (ориентирования, перехода по сайтам) и просмотра вэб-ресурсов (NetScape Communication, Spry Mosaic, Internet Explorer и др.)
Страница (page) или вэб-страница - документ, снабженный уникальным адресом, который можно открыть и посмотреть с помощью программы просмотра. Страницы составляют WWW.

Как правило, это мультимедийные документы, включающие текст, графику, звук, видео или анимацию, гиперссылки на другие документы.
Главная страница (home page) - первая страница вэб-сайта, портала, комплекса, которая появляется на терминале после загрузки программы браузером. Как правило, несет основную презентационную и навигационную нагрузку.
Сайт (site) - это место в Интернете, которое определяется своим адресом (URL), имеет своего владельца и состоит из веб-страниц, которые воспринимаются как единое целое.
Работа аппаратного и программного обеспечения сети основывается на сетевых технологиях. Приведем определения некоторых терминов, связанных с сетевыми технологиями.
Всемирная паутина (Вэб) (world wide web, WWW or Web) - ведущая и наиболее популярная технология организации информации в Интернете, позволяющая получать доступ к огромному массиву информации и найти сведения по заданной тематике независимо от места их расположения. Удобство пользования Вэб обеспечивает гиперсреда, наглядность - интерактивные мультимедийные средства.
Гиперсреда (hypermedia) - технология представления любых видов информации в виде относительно небольших блоков, ассоциативно связанных друг с другом.
Гиперссылка (hyperlink) - выделенный объект (текст или изображение) вэб-страницы, устанавливающий связь с другим объектом. Позволяет переходить к другому объекту в среде WWW.
Гипертекст (hypertext) - система документов, содержащих ссылки на блоки текста внутри одного документа или на другие документы.
Протокол передачи гипертекстовой информации (hyper text transfer protocol, http) - транспортный протокол, обеспечивающий доступ к документам на вэб-узлах. В этом качестве он фактически выполняет все запросы к вэб-узлам.
Протокол управления передачей/межсетевой протокол (transmission control protocol / Internet protocol, TCP\IP) - набор протоколов, разработанный для Интернета и ставший его основой. TCP гарантирует, что каждый посланный байт дойдет до получателя без потерь.

IP присваивает локальные IP-адреса физическим сетевым адресам, обеспечивая тем самым адресное пространство, с которым работают маршрутизаторы. В семейство TCP/IP входят и протокол Telnet, который позволяет удаленным терминалам подключаться к удаленным узлам (компьютерам), система доменной адресации DNS, дающая возможность пользователям адресоваться к узлам сети по символьному доменному имени вместо цифрового IP-адреса, протокол передачи файлов FTP, который определяет механизм хранения и передачи файлов, а также протокол передачи гипертекста HTTP.
Универсальный локатор ресурсов (uniform resourse locator, URL) - стандартный способ представления местонахождения определенного ресурса в Интернете. В него входит, кроме названия файла и каталога, сетевой адрес машины и метод доступа к файлу.

По сути является протоколом работы с программами-серверами, функционирующими на удаленных компьютерах.
Онлайновые технологии (on line) - средства коммуникации сообщений в сетевом информационном пространстве, обеспечивающие синхронный обмен информацией в реальном времени: разговорные каналы (чаты), аудио- и видеоконференции и др.
Оффлайновые технологии (off line) - средства коммуникации сообщений в сетевом информационном пространстве, допускающие существенную асинхронность в обмене данными и сообщениями: списки рассылки, группы новостей, вэб-форумы и т. д.
Маршрутизация (routing) - процесс определения в коммуникационной сети пути, по которому вызов, либо блок данных может достигнуть адресата.
Трафик (traffic) - совокупный объем передаваемой информации за единицу времени, выраженный в единицах измерения компьютерной памяти (бит/с).
Чтобы быть доступными пользователям, ресурсы в сети должны иметь адреса.
Системы адресов в сетях FidoNet и Internet различаются.
Структура адресов электронной почты в Internet:
идентификатор_абонента@домен
Идентификатор_абонента обозначает зарегистрированное имя пользователя.
Домен (domain) - организационная единица в Интернете, служащая для идентификации узла или группы родственных узлов. Крупные домены могут подразделяться на поддомены, отражающие различные области интересов или ответственности. Домен определяет сетевой компьютер, к которому подключен данный абонент.

Домен может включать в себя несколько уровней, разделенных точками.

Первый уровень, как правило, - обозначение страны, второй - обозначение организации и т.д.
Пример. Составные части адреса означают:
ivanov - имя абонента;
admin.tstu - адрес сервера почты абонента (host-name), где
admin - имя компьютера на почтовом узле, где абонент ivanov владеет почтовым ящиком;
tstu - организация, к которой прикреплен пользователь ivanov (в нашем случае это сокращение от Tambov State Technical University);
ru - название страны (Russia).

Структура адресов электронной почты в FidoNet:

Z:RRNN/SS[.PP]
или
зона:регион_сеть/узел[.поинт]
Весь мир поделен на шесть зон: 1 - Северная Америка, 2 - Европа, в том числе Россия, 3 - Австралия и Новая Зеландия, 4 - Центральная и Южная Америка, 5 - Африка, 6 - Азия.
Регион - это страна или группа стран, обозначается одной или двумя цифрами. России присвоен номер региона 50, Украине, Белорусии, Молдавии - 46 и т.д.
Номер сети в регионе также обозначается двумя цифрами. Для Москвы это 20, для СанктПетербурга - 30, для Воронежа - 25, для Новосибирска - 00 и т.д.
Узел и поинт - это непосредственно пользователи сети. Причем полноценным пользователем в сети FidoNet является узел, а поинты подключены к узлам.
Пример адреса в сети FidoNet: 2:5025/99.7
3 ОСНОВНЫЕ СЕТЕВЫЕ УСЛУГИ
К основным сетевым услугам относятся:
- электронные доски объявлений (BBS);
- электронная почта (e-mail);
- телеконференции;
- параллельные беседы в Интернете (Chat);
- поисковые системы всемирной паутины.
Интернет-провайдер (Internet service provider, ISP) - компания, предоставляющая пользователям доступ к Интернет, позволяющий пользоваться услугами Internet.
Электронная почта (electronic mail, e-mail) - средство передачи сообщений или документов между пользователями без применения бумажного носителя.
Электронная почта является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.
Принципы ее функционирования аналогичны работе обычной почты. Однако электронная почта имеет несколько преимуществ:
- скорость пересылки сообщений (письмо обычной почтой доставляется адресату за несколько дней или недель, а по электронной почте за несколько секунд или часов);
- пересылка не только текстовых сообщений, но и вложенных файлов, содержащих графику, звук и т.д. (однако некоторые серверы вводят ограничения на размер пересылаемого сообщения);
- одновременная рассылка писем нескольким абонентам,
- возможность автоматического подтверждения получения сообщения и др.
Любой пользователь Интернет может получить свой почтовый ящик на одном из почтовых серверов Интернет, в котором будут накапливаться передаваемые и получаемые электронные письма. Для отправки электронного письма отправитель должен подключиться к сети и передать на свой почтовый сервер сообщение.

Почтовый сервер сразу отправляет письмо через систему свободных в данное время почтовых серверов сети на почтовый сервер получателя, с которого письмо попадет в его почтовый ящик.

Адресат получит письмо лишь после того, как соединится с сервером и заберет почту из своего почтового ящика.
Электронная доска объявлений (Bulletin Board Systems - BBS) - частный случай телеконференции, специальная база данных, на которой вывешиваются различные объявления и сообщения с целью их обмена.
Иногда BBS называют сам компьютер, на котором установлена указанная программа. Пользователи подключаются к этой машине и регистрируются в ней.

Каждый пользователь сети имеет уникальное имя-адрес. На диске BBS-ЭВМ выделена область, доступная всем пользователям, - каждый может обратиться к этой области и записать туда свою информацию либо скопировать информацию оттуда на свой ПК.
Кроме того, дисковое пространство машины BBS разбито на отдельные зоны, называемые почтовыми ящиками. Каждый почтовый ящик закреплен за отдельным пользователем - другие пользователи доступа к нему не имеют.

Тем самым реализуется и такая услуга, как электронная почта. Пользователь, обратившись в любой момент времени к общей части дисковой памяти, либо к своему почтовому ящику, может ознакомиться с объявлениями - доступной всем информацией, либо с адресованной ему корреспонденцией.
Большинство станций BBS объединены в сеть FidoNet - международную некоммерческую сеть пользователей компьютеров многих стран.
Телеконференция (telecoferencing) или группы новостей (Newsgroupe)- метод проведения дискуссий между удаленными группами пользователей. Она осуществляется в режиме реального времени или просмотра документов.
В Internet существует много различных конференций, каждая из которых посвящена обсуждению какой-либо проблемы. Каждой конференции выделяется свой почтовый ящик на серверах Internet, поддерживающих работу телеконференций.

Участники конференции могут посылать свои сообщения на любой из этих серверов, а так как они периодически обмениваются содержимым почтовых ящиков, материалы конференций в полном объеме доступны на любом таком сервере.
Принцип работы в телеконференциях похож на принцип работы с электронными досками объявлений. Абонент сети может подписаться на интересующие его группы новостей.

После этого он получает возможность отправлять свои сообщения по тематике данной телеконференции и автоматически получать все новые сообщения по этой теме, отправленные другими пользователями сети. Чтобы стать участником конференции, необходимо зарегистрироваться.

При регистрации каждый участник конференции получает уникальное имя (NIC) и пароль для входа на конференцию. Название телеконференции состоит из нескольких слов, разделенных точками, каждое из которых сужает тему.
Большинство конференций регулируется специальной редакционной коллегией, которая называется модератором. В обязанности модератора входит просмотр посланий и вынесение решения - публиковать данные послания (рассылать их участникам группы) или нет.
Некоторые стандартные обозначения телеконференций:
comp - конференция, где обсуждается все, что связано с компьютерами и программированием;
sci - все, что касается науки;
rec - отдых, хобби, увлечения;
talk - эта группа предназначена для любителей поспорить.
Видеоконференция - video conferencing - методология проведения совещаний и дискуссий между группами удаленных пользователей с исполнением трансляции изображения в среде Интернет.
Протокол обмена файлами (file transfer protocol - FTP).
С помощью FTP-технологий осуществляется обмен файлами между компьютерами. На множестве FTP-серверов можно найти полезные утилиты, демонстрационные версии программ, мультимедийные ролики, картинки и т.п.

Доступ к большинству FTP-серверов свободный, в качестве входного пароля пользователю достаточно набрать адрес своей электронной почты.
Параллельные беседы в интернете (Internet Relay Chat), или просто Chat - канал обмена текстовыми сообщениями в режиме реального времени, среда виртуального общения.
Технически организованы как система связанных между собой IRC-серверов, разбросанных по всему миру. В сети Internet, по оценкам специалистов, одновременно ведут беседы несколько тысяч человек, присоединившиеся к нескольким сотням разговорных каналов.
IRC можно представить себе как огромное здание со множеством комнат (они называются каналами), в каждой из которых собираются люди и ведут беседы. Пользователь запускает у себя программу IRC-client, подключается к одному из серверов и может общаться с другими людьми, также подключившимися к этому каналу.

Он получает на экран своего компьютера тексты реплик от всех участников кибербеседы и может тут же вводить свой текст, который занимает свое место в последовательности реплик данной беседы.

Кроме текстов таким же образом в разговор могут встраиваться картинки, аудио- и видео-клипы и т.п. Каналы, как и комнаты, могут быть открыты для всех желающих, но бывают и закрытые каналы, на которые можно попасть, имея ключ или по специальному приглашению.
Каждый общающийся в Chat имеет псевдоним, по которому к нему могут обратиться или ответить на его вопрос. Chat предоставляет возможность параллельного общения сразу на нескольких каналах.
Всемирная паутина (World Wide Web - WWW) - гипертекстовая система навигации в Интернете.
Система навигации - это совокупность программ, позволяющих пользователю ориентироваться во всем многообразии информации, размещенной в сети, и находить необходимые ему фактические данные, исторические сведения, полезные программы.
Чаще всего система навигации организуется через систему вложенных меню. Вам не нужно запоминать адрес или название ресурса и последовательность команд, необходимую для доступа к нему: двигаясь по меню программы, вы на самом деле перемещаетесь по различным компьютерам, подключенным к сети.
Гипертекст - система взаимосвязанных текстов.
Иными словами, гипертекст - это текст со вставленными в него словами (командами) разметки, ссылающимися на другие места этого текста, другие документы, картинки и т.д. Во время чтения такого текста (в соответствующей программе, его обрабатывающей и выполняющей соответствующие ссылки или действия) вы видите выделенные в тексте слова.

Если выделить их курсором и нажать клавишу мыши, то будет выполнено некое действие, связанное с данным выделенным словом, например, на экране появится текст, на который ссылалось это слово, возможно, это другой участок текста этого же документа, а возможно совсем другой документ.
От обычного гипертекста WWW отличается главным образом тем, что позволяет устанавливать ссылки не только на соседний файл, но и на файл, находящийся на компьютере в другом полушарии Земли. От Вас при этом не требуется никаких усилий - по Вашему запросу связь будет установлена автоматически.

В WWW по ссылкам гипертекста можно не только попасть в совершенно другой текстовый документ, но и войти в какую-нибудь программу, вообще произвести какое-либо действие. В WWW можно ссылаться на данные, расположенные на других компьютерах в любом месте Сети, так же легко, как на любые данные Вашего компьютера.

Если нажать на anchor-область - именно так называются выделенные участки, являющиеся пусковыми кнопками' ссылок - ссылающуюся на данные где-то в Сетевых дебрях, то эти данные автоматически передадутся на Ваш компьютер и Вы увидите их на экране.
В WWW к информационным ресурсам можно обращаться не только по гиперссылкам, но и непосредственно по адресу. Система адресации носит название URL (Uniform Resource Locator). Структура адреса следующая:
тип_связи://имя_требуемого_сервера
Типы связи соответствуют стандартным услугам Интернет. Вот некоторые из них:
http - HyperText Transfer Protocol, основа WWW, - тип связи, необходимый при обращению к любому WWW-серверу.
ftp - используется при обращении к ftp-серверам;
news - открывает доступ к телеконференциям.
Имя требуемого сервера может включать в себя несколько уровней, разделенных точками. Первый уровень, как правило, - обозначение страны (располагается последним в имени), второй - обозначение организации, третий - отдела организации и т.д.

Кроме того, можно сразу указать и требуемые имена каталогов, файлов.
Примеры: Glassnet - некоммерческая сеть передачи данных. образовательный математический сайт, каталог, посвященный пакету статистических программ компьютерный журнал, каталог, в котором проводятся опросы мнения читателей.
Текст WWW может включать в себя рисунки, мультимедийные ролики, таблицы и многое другое. На сайтах можно найти научные статьи и тексты художественных книг, фотогалереи и целые виртуальные музеи, новости общественно-политической жизни и курсы акций на биржах.
Благодаря своим широким возможностям, красоте и простоте использования программ, обеспечивающих навигацию в сети и работу с информационными ресурсами, всемирная паутина завоевала огромную популярность во всем мире.
Для поиска информации в сети разработаны самые разнообразные поисковые системы: AU, AltaVista, Rambler, Yahoo!, Aport и многие другие.
Электронная коммерция (electronic commerce) - специальным образом построенная модель реального бизнеса, в основе которого лежит использование информационных технологий.
И еще два определения.
Внешние угрозы Интернет - угрозы, имеющие неблагоприятные последствия для пользователей. Различают внешние технологические и социальные угрозы.

Технологические: медленные каналы; нерациональные методы подключения к сети; привнесенные вирусы; информационный потоп и т.д. Социальные: воздействие на физическое и психическое здоровье пользователей; воздействие на индивидуальное сознание человека; информационный террор и криминал; тенденция к представлению материалов на английском языке и др.
Внутренние угрозы Интернет - угрозы, имеющие неблагоприятные последствия для состояния и развития самого сетевого информационного пространства. К ним относятся: информационный коллапс из-за перегруженности системы; атаки хакеров с целью уничтожения или искажения информации, блокирования узлов и обходных маршрутов трафика; случайные или преднамеренные аварии коммуникационных каналов; несовершенство информационно-поисковых систем; моральное старение протоколов и др.

ЛОКАЛЬНЫЕ И ГЛОБАЛЬНЫЕ СЕТИ

Структура адресов электронной почты в FidoNet:

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА