Налаштування обладнання та програмного забезпечення

Головна Компоненти
Компоненти

Що таке комп'ютерна мережа наукових статей. Комп'ютерні мережі Internet - плюси та мінуси

Як тільки з'явилися електронно-обчислювальні машини, виникла проблема передачі між кількома комп'ютерами та ефективного розподілу ресурсів.

Перші ЕОМ відрізнялися складністю в обслуговуванні та дорогими комплектуючими. У цьому був єдиних стандартів установки комп'ютерів.

У міру вдосконалення програмної та технічної складових розвивалися і мережеві технології. Спочатку технології передачі інформації створювалися з розвитку науки, військової і торгової сфер. Але використання мереж згодом лише розширювалося.

Нині без них не можна уявити собі суспільство, оскільки вони проникли у всі сфери життєдіяльності людини. Комп'ютерна мережа - це кілька обчислювальних машин, пов'язані з допомогою передачі даних.

Сучасні технології комп'ютерних мереж: принципи роботи та протоколи

Мережі, виходячи з методів організації, бувають штучними та реальними.

В штучні комп'ютериз'єднуються шляхом паралельних чи послідовних портів. Жодне додаткове обладнання для цього не потрібне. Коли потрібно передати дані з одного комп'ютерного пристрою на інший, використовується штучна мережа. Її головний мінус у тому, що передавальна швидкість недостатня, а в процесі з'єднання беруть участь лише два комп'ютери.

Реальним мережам для комунікації потрібне спеціальне обладнання.

Мережі сучасного покоління поділяють за кількома критеріями. За територіальним поширенням розрізняють: глобальні, локальні, регіональні мережі. Локальні охоплюють площу приблизно 10 метрів квадратних. Регіональні зазвичай не виходять за межі міста чи області. Глобальні мережі діють біля країни чи групи країн.

Також є мережі «LAN» та «WAN». Перше означає локальну мережу замкнутого типу. Це може бути невелика офісна мережа або мережа підприємства або заводу. По зарубіжним джерелам радіус її не перевищує 10 км.

WAN - це глобальна мережа, покриття якої досягає розміру декількох областей. У локальні мережі увійти можуть лише користувачі, які мають відповідний доступ.

За швидкістю бувають: високо-, середньо-, низькошвидкісні мережі.

Виходячи із взаємозв'язку між комп'ютерами, існують однорангові мережі та ті, в яких є позначений сервер (ієрархічні). У першому випадку комп'ютери рівні. Це означає, що кожен користувач може отримати набір необхідної інформації з будь-якого комп'ютера. Однорангові мережі організовуються за допомогою операційних систем Windows"3.11, Novell Netware Lite або LANtastic.

Серед сильних сторіноднорангових мереж можна виділити:

  • простоту при встановленні та подальшому використанні;

  • сучасні ОС Windows чи DOS обладнані необхідним наборомінструментів, що дозволять побудувати однорангову мережу.

Основним недоліком вважається проблема з організацією захисту інформації. Тому однорангові мережі підходять для невеликого приміщення з малою кількістю комп'ютерів, де питання захисту не стоїть на першому місці.

У ієрархічній мережі під час установки перевагу у розмежуванні даних надається одному чи кільком комп'ютерам, які називають серверами. Сервер вважається банком ресурсів. Зазвичай такі комп'ютери оснащені суперпродуктивними процесорами, жорсткими дисками підвищеної ємності та швидкісною мережевою картою. Головною перевагою вважається високий рівень безпеки захисту даних.

Технологія глобальних комп'ютерних мереж

Глобальна мережа містить комп'ютери та цілі локальні мережі, які розміщені на великій відстані один від одного. Організація мережі – справа дорога, тому дуже часто використовуються існуючі лінії, які спочатку не були призначені для побудови комп'ютерних мереж (наприклад, телефонні лінії). Тому дані передаються меншою швидкості, ніж у локальних аналогах.

Технології створення, організації, монтажу та обслуговування комп'ютерних мереж

Щоб організувати комп'ютерну мережу, слід дотримуватись 3 правил:

  • відкритість, тобто можливість додавання до мережі додаткового ПЗ, а також ліній комунікації без істотних модифікацій «залізної» складової та програмного забезпечення;

  • гнучкість - можливість працювати безперебійно у разі поломки одного комп'ютера чи лінії зв'язку;

  • ефективність - досягнення максимальної продуктивності та задоволення запитів людей за мінімальних ресурсів.

Крім того, щоб організувати мережу, потрібні мережне програмне забезпечення, середовище для передачі даних та комутуюче обладнання.

Мережева ОС пов'язує воєдино периферійне обладнання та комп'ютери мережі, розподіляє функціональне навантаження між комп'ютерами, організовує доступ до ресурсів.

Фізичне середовище передачі інформації визначає розмір, швидкість, список служб мережі, вимоги до шумності та ціну проекту (обслуговування, монтаж).

Технології захисту інформації даних у комп'ютерних мережах

Перед тим, як налаштовувати та встановлювати мережу, слід подумати про кабельну систему, яка вважається слабким місцем мереж (особливо локальних).

Щоб не переживати з приводу недбало прокладеного кабелю, краще використовувати структуровані кабельні системи.

Попередній метод структурованих кабельних систем називається фізичним, оскільки передбачає лише захист самих дротів від пошкоджень. Але збереження даних мережі можна забезпечити шляхом правильної організації архівації. У мережах, у яких лише 2 сервери, систему архівування встановлюють у вільні слоти серверів. Великі компанії для цього купують спеціально розроблений сервер із копіями даних.

Технологія передачі даних у комп'ютерних мережах

Передача даних у мережі проводиться через лінії, у яких дані трансформуються на біти. У процесі вони поділяються на пакети, що йдуть ланцюжком.

У кожному пакеті присутня адреса відправника та одержувача, контрольний біт та дані. Щоб безпомилково здійснити передачу інформації, слід дотримуватись установок, зазначених у протоколі.

Розвиток інформаційно-комунікаційних комп'ютерних технологій

Інформаційно-комунікаційні технології розвиваються у прискореному темпі. Виникають нові ринки та моделі для зберігання даних, їх аналізу та обробки.

Зараз комп'ютерні технологіїрозглядаються як інструмент для досягнення позитивних ефектів у соціально-економічній сфері. Традиційна економіка стає залежною від інформаційних технологій.

Розробники технологій комп'ютерних мереж

Розробники постійно хочуть привнести щось нове у розвиток комп'ютерних мереж, а саме розширити зону використання та список користувачів.

Крім того, з кожним днем ​​швидкість передачі даних збільшується завдяки розвитку кабельної системи.

Протягом десятків років розробники створювали єдині стандарти виробництва мережного устаткування. Надалі ці стандарти стали початком популяризації комп'ютерних мереж у всьому світі.

Більше про сучасні комп'ютерні мережі, технології та принципи протоколів можна дізнатися на щорічній виставці «Зв'язок».

Читайте інші наші статті:

Комп'ютерна мережа(обчислювальна мережа, мережа передачі даних) - система зв'язку комп'ютерів та/або комп'ютерного обладнання (сервери, маршрутизатори та інше обладнання). Для передачі можуть бути використані різні фізичні явища, зазвичай - різні види електричних сигналівчи електромагнітного випромінювання.

За призначенням комп'ютерні мережі розподіляються

1. обчислювальні
2. інформаційні
3. змішані (інформаційно-обчислювальні)

Обчислювальні мережіпризначені головним чином на вирішення завдань користувачів з обміном даними між їх абонентами. Інформаційні мережі орієнтовані переважно на надання інформаційних послуг користувачам. Змішані мережіпоєднують функції перших двох.

Класифікація

Для класифікації комп'ютерних мереж використовуються різні ознаки, вибір яких полягає в тому, щоб виділити з існуючого різноманіття такі, які б забезпечити даної класифікаційної схеми такі обов'язкові якості:

  • можливість класифікації всіх, як існуючих, і перспективних, комп'ютерних мереж;
  • диференціацію істотно різних мереж;
  • однозначність класифікації будь-якої комп'ютерної мережі;
  • наочність, простоту та практичну доцільність класифікаційної схеми.

Певна невідповідність цих вимог робить завдання вибору раціональної схеми класифікації комп'ютерної мережі досить складною, такою, яка не знайшла до цього часу однозначного рішення. Здебільшого комп'ютерні мережі класифікують за ознаками структурної та функціональної організації.

За розміром охопленої території

  • Персональна мережа (PAN, Personal Area Network)
  • Локальна мережа (LAN, Local Area Network)
    • HomePNA
    • Об'єднання кількох будівель (CAN, Campus Area Network)
  • Міська мережа (MAN, Metropolitan Area Network)
  • Кампусні мережі (Campu Area Network - CAN)
  • Широкомасштабні мережі (WideAreaNetwork - WAN)
  • Глобальна обчислювальна мережа (WAN, Wide Area Network)

За типом функціональної взаємодії

  • Клієнт-сервер
  • Змішана мережа
  • Однорангова мережа
  • Багаторангові мережі

По типу мережевий топології

  • Зірка
  • Кільце
  • Ґрати
  • Змішана топологія
  • Повнозв'язкова топологія

За функціональним призначенням

  • Мережі зберігання даних
  • Серверні ферми
  • Мережі управління процесом
  • Мережі SOHO

По мережним ОС

Види мереж: однорангові та на основі сервера. Переваги і недоліки.

У одноранговій мережі всі комп'ютери рівноправні: немає ієрархії серед комп'ютерів немає виділеного (dedicated) сервера. Як правило, кожен комп'ютер функціонує як клієнт, і як сервер; інакше кажучи, немає окремого комп'ютера, відповідального за адміністрування всієї мережі. Всі користувачі самостійно вирішують, які дані на комп'ютері зробити загальнодоступними по мережі.

Однорангові мережі називають також робочими групами. Робоча група- це невеликий колектив, тому в однорангових мережах найчастіше трохи більше 30 комп'ютерів. Однорангові мережі відносно прості. Оскільки кожен комп'ютер є одночасно і клієнтом, і сервером, немає потреби в потужному центральному сервері або інших компонентах, обов'язкових для більш складних мереж. Однорангові мережі зазвичай дешевше мереж на основі сервера, але вимагають більш потужних (і більш дорогих) комп'ютерів. В одноранговій мережі вимоги до продуктивності та рівня захисту для мережного програмного забезпечення, як правило, нижче, ніж у мережах з виділеним сервером. Виділені сервери функціонують виключно як сервери, але не клієнти або робочі станції (workstation). Про це ми поговоримо трохи нижче. У такі операційні системи як Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows 9Х, Microsoft Windows 2000/XP, вбудована підтримка однорангових мереж. Тому, щоб встановити однорангову мережу, не потрібно додаткового програмного забезпечення.

Реалізація

Однорангова є характеризується рядом стандартних рішень:

  • комп'ютери розташовані на робочих столах користувачів;
  • користувачі самі виступають у ролі адмінісфаторів та забезпечують захист інформації;
  • для об'єднання комп'ютерів у мережу використовується проста кабельна система.

Доцільність застосування

Однорангова мережа цілком підходить там, де:

  • кількість користувачів не перевищує 30 осіб;
  • користувачі розташовані компактно;
  • питання захисту даних не критичні;
  • в найближчому майбутньому не очікується значного розширення фірми і, отже, мережі.

Якщо ці умови виконуються, то, швидше за все, вибір однорангової мережі буде правильним. Оскільки в одноранговій мережі кожен комп'ютер функціонує і як клієнт, і як сервер, користувачі повинні мати достатній рівень знань, щоб працювати і як користувачі, і як адміністратори свого комп'ютера.

Мережі на основі сервера

Якщо до мережі підключено більше 30 користувачів, то однорангова мережа, де комп'ютери виступають у ролі клієнтів і серверів, може виявитися недостатньо продуктивною. Тому більшість мереж використовує виділені сервери. Виділеним називається такий сервер, який функціонує лише як сервер (виключаючи функції клієнта або робочої станції). Вони спеціально оптимізовані для швидкої обробки запитів від мережевих клієнтів та управління захистом файлів і каталогів. Мережі на основі сервера стали промисловим стандартом, і саме вони будуть наводитися зазвичай як приклади.

Зі збільшенням розмірів мережі та обсягу мережного трафіку необхідно збільшувати кількість серверів. Розподіл завдань серед кількох серверів гарантує, що кожне завдання виконуватиметься самим ефективним способоміз усіх можливих.

В однорангових мережах кожен комп'ютер функціонує як клієнт та як сервер. Для невеликої групи користувачів подібні мережі легко забезпечують розділення даних та периферійних пристроїв. Водночас, адміністрування в однорангових мережах нецентралізоване, забезпечити розвинений захист даних важко.

Мережі на основі сервера найефективніші у тому випадку, коли спільно використовується велика кількістьресурсів та даних. Адміністратор може керувати захистом даних, спостерігаючи за функціонуванням мережі. У таких мережах може бути один або кілька серверів, залежно від обсягу мережного трафіку, кількості периферійних пристроїв і т.п. Існують також і комбіновані мережі, що поєднують властивості обох типів мереж. Такі мережі досить популярні, хоча для ефективної роботи вони вимагають більш ретельного планування, у зв'язку з цим і підготовка користувачів має бути вищою.

Головною вимогою до мереж,є виконання мережею її основної функції - забезпечення користувачам потенційної можливості доступу до ресурсів всіх комп'ютерів, об'єднаних в мережу. Всі інші вимоги – продуктивність, надійність, сумісність, керованість, захищеність, розширюваність та масштабованість – пов'язані з якістю виконання цього основного завдання.

Хоча всі ці вимоги дуже важливі, часто поняття «якість обслуговування» (Quality of Service, QpS) комп'ютерної мережі трактується більш вузько – до нього включаються лише дві найважливіші характеристики мережі – продуктивність та надійність.

Незалежно від обраного показника якості обслуговування мережі, існують два підходи до його забезпечення. Перший підхід, очевидно, здасться найбільш природним з погляду користувача мережі. Він полягає в тому, що мережа (точніше, персонал, що обслуговує її) гарантує користувачеві дотримання деякої числової величини показника якості обслуговування. Наприклад, мережа може гарантувати користувачеві А, що будь-який з його пакетів, надісланих користувачеві, буде затриманий мережею не більше, ніж на 150 мс. Або, що середня пропускна здатність каналу між користувачами А і В не буде нижчою за 5 Мбіт/с, при цьому канал дозволятиме пульсації трафіку в 10 Мбіт на інтервалах часу не більше 2 секунд. Технології frame relay та АТМ дозволяють будувати мережі, що гарантують якість обслуговування за продуктивністю.

Другий підхід полягає в тому, що мережа обслуговує користувачів відповідно до їх пріоритетів. Тобто якість обслуговування залежить від рівня привілейованості користувача або групи користувачів, до якої він належить. Якість обслуговування у разі не гарантується, а гарантується лише рівень привілеїв користувача. Таке обслуговування називається обслуговуванням best effort- з найбільшим старанням. Мережа намагається якомога якісніше обслужити користувача, але нічого при цьому не гарантує. За таким принципом працюють, наприклад, локальні мережі, побудовані на комутаторах із пріоритезацією кадрів.

Продуктивність

Потенційно висока продуктивність - це одне з основних властивостей розподілених систем, яких ставляться комп'ютерні мережі. Ця властивість забезпечується можливістю розпаралелювання робіт між кількома комп'ютерами мережі. На жаль, цю можливість не завжди вдається реалізувати.

Існує кілька основних характеристик продуктивності мережі:

 час реакції;

 пропускну здатність;

 затримка передачі та варіація затримки передачі.

Час реакції мережі є інтегральною характеристикою продуктивності мережі з погляду користувача. Саме цю характеристику має на увазі користувач, коли каже: Сьогодні мережа працює повільно.

Загалом час реакції визначається як інтервал часу між виникненням запиту користувача до будь-якої мережної служби та отриманням відповіді на цей запит.

Очевидно, що значення цього показника залежить від типу служби, до якої звертається користувач, від того, який користувач і якого серверу звертатися, а також від поточного стану елементів мережі - завантаженості сегментів, комутаторів і маршрутизаторів, через які проходить запит, завантаженості сервера і т.п.

Тому можна використовувати також і середньозважену оцінку часу реакції мережі, середня цей показник по користувачам, серверам і часу дня (від якого значною мірою залежить завантаження мережі).

Пропускна здатність відбиває обсяг даних, переданих мережею чи її частиною одиницю часу. Пропускна здатність вже не є характеристикою користувача, так як вона говорить про швидкість виконання внутрішніх операцій мережі - передачі пакетів даних між вузлами мережі через різні комунікаційні пристрої. Зате вона безпосередньо характеризує якість виконання основної функції мережі – транспортування повідомлень – і тому частіше використовується при аналізі продуктивності мережі, ніж час реакції.

Пропускна здатність вимірюється або в бітах за секунду, або в пакетах за секунду. Пропускна здатність може бути миттєвою, максимальною та середньою.

Середня пропускна спроможність обчислюється шляхом розподілу загального обсягу переданих даних на час їх передачі, причому вибирається досить тривалий проміжок часу – година, день чи тиждень.

Миттєва пропускна здатність відрізняється від середньої тим, що для усереднення вибирається дуже маленький проміжок часу – наприклад, 10 мс або 1с.

Максимальна пропускна здатність – це найбільша миттєва пропускна здатність, зафіксована протягом періоду спостереження.

Пропускну здатність можна вимірювати між будь-якими двома вузлами мулу точками мережі, наприклад між клієнтським комп'ютеромі сервером між вхідним і вихідним портами маршрутизатора. Для аналізу та налаштування мережі дуже корисно знати дані про пропускну здатність окремих елементів мережі.

Затримка передачі визначається як затримка між моментом надходження пакета на вхід будь-якого мережного пристрою або частини мережі та моментом його появи на виході цього пристрою. Цей параметр продуктивності за змістом близький до часу реакції мережі, але відрізняється тим, що завжди характеризує лише мережні етапи обробки даних, без затримок обробки комп'ютерами мережі. Зазвичай якість мережі характеризують величинами максимальної затримки передачі та варіацією затримки. Не всі типи трафіку чутливі до затримок передачі, у всякому разі, до тих величин затримок, які притаманні комп'ютерних мереж, - зазвичай затримки вбирається у сотень мілісекунд, рідше - кількох секунд. Такий порядок затримки пакетів, що створюється файловою службою, службою електронної пошти або службою друку, мало впливають на якість цих служб з точки зору користувача мережі. З іншого боку, такі ж затримки пакетів, що переносять голосові дані або відео, можуть призводити до значного зниження якості інформації, що надається користувачеві - виникнення ефекту «луна», неможливості розібрати деякі слова, тремтіння зображення і т.п.

Пропускна здатність та затримки передачі є незалежними параметрами, так що мережа може мати, наприклад, високу пропускну здатність, але вносити значні затримки при передачі кожного пакета. Приклад такої ситуації дає канал зв'язку, утворений геостаціонарним супутником. Пропускна здатність цього каналу може бути дуже високою, наприклад 2 Мбіт/с, тоді як затримка передачі завжди становить не менше 0, 24 с, що визначається швидкістю поширення сигналу (близько 300 000 км/с) та довжиною каналу (72 000 км ).

Надійність та безпека

Однією з початкових цілей створення розподілених систем, яких відносяться і обчислювальні мережі, було досягнення більшої надійності проти окремими обчислювальними машинами.

Важливо розрізняти кілька аспектів надійності. Для технічних пристроїввикористовуються такі показники надійності, як середній час напрацювання на відмову, ймовірність відмови, інтенсивність відмов. Однак ці показники придатні для оцінки надійності простих елементівта пристроїв, які можуть бути лише у двох станах - працездатному чи непрацездатному. Складні системи, що складаються з багатьох елементів, крім станів працездатності та непрацездатності, можуть мати інші проміжні стани, які ці характеристики не враховують. У зв'язку з цим з метою оцінки надійності складних систем застосовується інший набір характеристик.

Готовність або коефіцієнт готовності (availability) означає частку часу, протягом якого може бути використана система. Готовність може бути покращена шляхом введення надмірності в структуру системи: ключові елементи системи повинні існувати в кількох примірниках, щоб при відмови одного з них функціонування системи забезпечували інші.

Щоб систему можна було віднести до високонадійних, вона повинна як мінімум мати високу готовність, але цього недостатньо. Необхідно забезпечити збереження даних та захист їх від спотворень. Крім цього, повинна підтримуватися узгодженість (несуперечність) даних, наприклад, якщо для підвищення надійності на декількох файлових серверах зберігається кілька копій даних, то потрібно постійно забезпечувати їхню ідентичність.

Так як мережа працює на основі механізму передачі пакетів між кінцевими вузлами, то однією з характерних характеристик надійності є можливість доставки пакета вузлу призначення без спотворень. Поряд з цією характеристикою можуть використовуватися й інші показники: ймовірність втрати пакета (за будь-якою причиною - через переповнення буфера маршрутизатора, через розбіжність контрольної суми, через відсутність працездатного шляху до вузла призначення тощо), ймовірність спотворення окремого біта даних, що передаються, відношення втрачених пакетівдо доставлених.

Іншим аспектом загальної надійності є безпека (security), тобто здатність системи захистити дані від несанкціонованого доступу. В розподіленою системоюце зробити набагато складніше, ніж у централізованій. У мережах повідомлення передаються лініями зв'язку, які часто проходять через загальнодоступні приміщення, в яких можуть бути встановлені засоби прослуховування ліній. Іншим вразливим місцем може бути залишені без нагляду персональні комп'ютери. Крім того, завжди є потенційна загроза злому захисту мережі від неавторизованих користувачів, якщо мережа має виходи до глобальних мереж загального користування.

Ще однією характеристикою надійності є стійкість до відмови (fault wrance). У мережах під стійкістю до відмови розуміється здатність системи приховати від користувача відмову окремих її елементів. Наприклад, якщо копії таблиці бази даних зберігаються одночасно на декількох файлових серверах, користувачі можуть просто не помітити відмову одного з них. У відмовостійкій системі відмова одного з її елементів призводить до деякого зниження якості її роботи (деградації), а не до повного зупинення. Так, при відмові одного з файлових серверів у попередньому прикладі збільшується лише час доступу до бази даних через зменшення ступеня розпаралелювання запитів, але в цілому система продовжуватиме виконувати свої функції.

Розширюваність та масштабованість

Терміни розширюваність і масштабованість іноді використовують як синоніми, але це неправильно - кожен з них має чітко визначене самостійне значення.

Розширюваність (extensibility) означає можливість порівняно легкого додавання окремих елементів мережі (користувачів, комп'ютерів, додатків, служб), нарощування довжини сегментів мережі та заміни існуючої апаратури потужнішою. При цьому важливо, що легкість розширення системи іноді може забезпечуватися в деяких обмежених межах. Наприклад, локальна мережа Ethernet, побудована на основі одного сегмента товстого коаксіального кабелю, має гарну розширюваність, у тому сенсі, що дозволяє легко підключати нові станції. Однак така мережа має обмеження на кількість станцій - їхня кількість не повинна перевищувати 30-40. Хоча мережа допускає фізичне підключення до сегмента та більшої кількості станцій (до 100), але при цьому найчастіше різко знижується продуктивність мережі. Наявність такого обмеження є ознакою поганої масштабованості системи при хорошій розширюваності.

Масштабованість (scalability) означає, що мережа дозволяє нарощувати кількість вузлів та протяжність зв'язків у дуже широких межах, при цьому продуктивність мережі не погіршується. Для забезпечення масштабованості мережі доводиться застосовувати додаткове комунікаційне обладнання та спеціальним чином структурувати мережу. Наприклад, гарну масштабованість має багатосегментна мережа, побудована з використанням комутаторів і маршрутизаторів і має ієрархічну структурузв'язків. Така мережа може включати кілька тисяч комп'ютерів і забезпечувати кожному користувачеві мережі потрібну якість обслуговування.

Прозорість

Прозорість (transparency) мережі досягається у разі, коли мережу представляється користувачам не як безліч окремих комп'ютерів, пов'язаних між собою складною системою кабелів, бо як єдина традиційна обчислювальна машина із системою поділу часу. Відоме гасло компанії Sun Microsystems: «Мережа – це комп'ютер» – говорить саме про таку прозору мережу.

Прозорість може бути досягнута на двох різних рівнях - на рівні користувача та на рівні програміста. На рівні користувача прозорість означає, що для роботи з віддаленими ресурсами він використовує ті ж команди та звичні йому процедури, що й для роботи з локальними ресурсами. На програмному рівні прозорість полягає в тому, що програмі для доступу до віддалених ресурсів потрібні самі виклики, що і для доступу до локальних ресурсів. Прозорість лише на рівні користувача досягається простіше, оскільки всі особливості процедур, що з розподіленим характером системи, маскуються від користувача програмістом, який створює додаток. Прозорість на рівні програми вимагає приховування всіх деталей розподілу засобами мережевої операційної системи.

Мережа повинна приховувати всі особливості операційних систем та відмінності у типах комп'ютерів. Користувач комп'ютера Macintosh повинен мати можливість звертатися до ресурсів, що підтримуються UNIX-системою, а користувач UNIX повинен мати можливість розділяти інформацію з користувачами Windows 95. Переважна кількість користувачів нічого не хоче знати про внутрішні формати файлів або синтаксис команд UNIX.

Користувач терміналу IBM 3270 повинен мати можливість обмінюватись повідомленнями з користувачами мережі персональних комп'ютерівбез необхідності вникати в секрети адрес, що важко запам'ятовуються.

Концепція прозорості може бути використана до різних аспектів мережі.

Наприклад, прозорість розташування означає, що від користувача не потрібно знати про місце розташування програмних та апаратних ресурсів, таких як процесори, принтери, файли та бази даних. Ім'я ресурсу не повинно включати інформацію про місце розташування, тому імена типу mashinel: prog.c або \ftp_serv\pub прозорими не є. Аналогічно, прозорість переміщення означає, що ресурси повинні вільно переміщатися з одного комп'ютера до іншого без зміни своїх імен. Ще одним із можливих аспектів прозорості є прозорість паралелізму, яка полягає в тому, що процес розпаралелювання обчислень відбувається автоматично, без участі програміста, при цьому система сама розподіляє паралельні гілки додатка по процесорам та комп'ютерам мережі. В даний час не можна сказати, що властивість прозорості повною мірою притаманна багатьом обчислювальним мережам, це швидше за мету, до якої прагнуть розробники сучасних мереж.

Підтримка різних видівтрафіку

Комп'ютерні мережі спочатку призначені для спільного доступу користувача до ресурсів комп'ютерів: файлів, принтерів тощо. Трафік, створюваний цими традиційними службами комп'ютерних мереж, має свої особливості та суттєво відрізняється від трафіку повідомлень у телефонних мережахабо, наприклад, у мережах кабельного телебачення. Проте 90-ті роки стали роками проникнення в комп'ютерні мережі трафіку мультимедійних даних, що представляють у цифровій формі мовлення та відеозображення.

Комп'ютерні мережі стали використовуватися для організації відеоконференцій, навчання та розваги на основі відеофільмів тощо. Природно, що для динамічної передачі мультимедійного трафіку потрібні інші алгоритми та протоколи та, відповідно, інше обладнання. Хоча частка мультимедійного трафіку поки невелика, він уже почав своє проникнення як у глобальні, так і локальні мережі, і цей процес, очевидно, продовжуватиметься з швидкістю, що зростає.

Головною особливістю трафіку, що утворюється при динамічній передачі голосу або зображення, є наявність жорстких вимог до синхронності повідомлень, що здаються. Для якісного відтворення безперервних процесів, якими є звукові коливання або зміни інтенсивності світла у відеозображенні, необхідно отримання виміряних та закодованих амплітуд сигналів з тією самою частотою, якою вони були виміряні на стороні, що передає. При запізнюванні повідомлень спостерігатимуться спотворення.

У той же час, трафік комп'ютерних даних характеризується вкрай нерівномірною інтенсивністю надходження повідомлень до мережі за відсутності жорстких вимог до синхронності доставки цих повідомлень. Наприклад, доступ користувача, який працює з текстом на віддаленому диску, породжує випадковий потік повідомлень між віддаленим і локальними комп'ютерами, що залежить від дій користувача з редагування тексту, причому затримки при доставці в певних (і досить широких з комп'ютерної точки зору) межах мало впливають якість обслуговування користувача мережі. Всі алгоритми комп'ютерного зв'язку, відповідні протоколи та комунікаційне обладнання були розраховані саме на такий «пульсуючий» характер трафіку, тому необхідність передавати мультимедійний трафік вимагає внесення принципових змін як до протоколів, так і обладнання. Сьогодні практично всі нові протоколи тією чи іншою мірою надають підтримку мультимедійного трафіку.

Особливу складність є суміщення в одній мережі традиційного комп'ютерного та мультимедійного трафіку. Передача виключно мультимедійного трафіку комп'ютерною мережею хоч пов'язана з певними труднощами, але викликає менші труднощі. А ось випадок співіснування двох типів трафіку із протилежними вимогами до якості обслуговування є набагато складнішим завданням. Зазвичай протоколи та обладнання комп'ютерних мереж відносять мультимедійний трафік до факультативного, тому якість обслуговування залишає бажати кращого. Сьогодні витрачаються великі зусилля щодо створення мереж, які не обмежують інтереси одного з типів трафіку. Найбільш близькі до цієї мети мережі на основі технології ATM, розробники якої спочатку враховували випадок співіснування різних типівтрафіку в одній мережі.

Керованість

Керованість мережі передбачає можливість централізовано контролювати стан основних елементів мережі, виявляти та вирішувати проблеми, що виникають під час роботи мережі, виконувати аналіз продуктивності та планувати розвиток мережі. В ідеалі засоби управління мережами є системою, що здійснює спостереження, контроль та управління кожним елементом мережі - від найпростіших до найскладніших пристроїв, при цьому така система розглядає мережу як єдине ціле, а не як розрізнений набір окремих пристроїв.

Хороша система управління спостерігає за мережею і, виявивши проблему, активізує певну дію, виправляє ситуацію та повідомляє адміністратора про те, що сталося та які кроки вжито. Водночас система управління має накопичувати дані, виходячи з яких можна планувати розвиток мережі. Нарешті, система управління повинна бути незалежною від виробника і мати зручний інтерфейс, що дозволяє виконувати всі дії з однієї консолі.

Вирішуючи тактичні завдання, адміністратори та технічний персонал стикаються із щоденними проблемами забезпечення працездатності мережі.

Ці завдання потребують швидкого вирішення, персонал, що обслуговує мережу, повинен оперативно реагувати на повідомлення про несправності, що надходять від користувачів або автоматичних засобівуправління мережею. Поступово стають помітні загальні проблеми продуктивності, конфігурування мережі, обробки збоїв та безпеки даних, які потребують стратегічного підходу, тобто планування мережі. Планування, крім цього, включає прогноз змін вимог користувачів до мережі, питання застосування нових програм, нових мережевих технологійі т.п.

Корисність системи управління особливо яскраво проявляється у великих мережах: корпоративних чи громадських глобальних. Без системи управління у таких мережах потрібна присутність кваліфікованих спеціалістів з експлуатації у кожному будинку кожного міста, де встановлено обладнання мережі, що у результаті призводить до необхідності утримання величезного штату обслуговуючого персоналу.

Нині у сфері систем управління мережами багато невирішених проблем. Явно недостатньо дійсно зручних, компактних та багатопротокольних засобів управління мережею. Більшість існуючих коштів зовсім не керують мережею, а лише здійснюють спостереження за її роботою. Вони стежать за мережею, але не виконують активних дій, якщо з мережею щось сталося або може статися. Мало масштабованих систем, здатних обслуговувати як мережі масштабу відділу, так і мережі масштабу підприємства - дуже багато систем керують тільки окремими елементамимережі та не аналізують здатність мережі виконувати якісну передачу даних між кінцевими користувачами мережі.

Сумісність

Сумісність або інтегрованість означає, що мережа здатна включати найрізноманітніше програмне та апаратне забезпечення, тобто в ній можуть співіснувати різні операційні системи, що підтримують різні стеки комунікаційних протоколів, і працювати апаратні засоби і додатки від різних виробників. Мережа, що складається з різнотипних елементів, називається неоднорідною або гетерогенною, а якщо гетерогенна мережа працює без проблем, вона є інтегрованою. Основний шлях побудови інтегрованих мереж - використання модулів, виконаних відповідно до відкритих стандартів та специфікацій.

1.2. Модель ISO/OSI

З того, що протокол є угодою, прийнятою двома взаємодіючими об'єктами, в даному випадку двома працюючими в мережі комп'ютерами, зовсім не випливає, що він обов'язково є стандартом. Але на практиці при реалізації мереж прагнуть використати стандартні протоколи. Це можуть бути фірмові, національні або міжнародні стандарти.

Міжнародна Організація з Стандартів (International Standards Organization, ISO) розробила модель, яка чітко визначає різні рівні взаємодії систем, дає їм стандартні імена та вказує, яку роботу має виконувати кожен рівень. Ця модель називається моделлю взаємодії відкритих систем(Open System Interconnection, OSI) або моделлю ISO/OSI.

У моделі OSI взаємодія поділяється на сім рівнів чи шарів (рис. 1.1). Кожен рівень має справу з одним певним аспектом взаємодії. Таким чином, проблема взаємодії декомпозована на 7 приватних проблем, кожна з яких може бути вирішена незалежно від інших. Кожен рівень підтримує інтерфейси з вище- і нижче рівнями.

Рис. 1.1. Модель взаємодії відкритих систем ISO/OSI

Модель OSI описує лише системні засоби взаємодії, не торкаючись додатків кінцевих користувачів. Програми реалізують власні протоколи взаємодії, звертаючись до системним засобам. Слід мати на увазі, що програма може взяти на себе функції деяких верхніх рівнів моделі OSI, у такому разі, при необхідності міжмережевого обміну воно звертається безпосередньо до системних засобів, що виконують функції нижніх рівнів моделі OSI, що залишилися.

Додаток кінцевого користувача може використовувати системні засоби взаємодії не тільки для організації діалогу з іншим додатком, що виконується на іншій машині, але й для отримання послуг того чи іншого мережевого сервісу, наприклад, доступ до віддалених файлів, отримання пошти або друку на принтері.

Отже, нехай програма звертається із запитом до прикладного рівня, наприклад файлового сервісу. На підставі цього запиту програмне забезпечення прикладного рівня формує повідомлення стандартного формату, яке містить службову інформацію(заголовок) і, можливо, дані, що передаються. Потім це повідомлення надсилається представницькому рівню. Представницький рівень додає до повідомлення свій заголовок і передає результат вниз сеансовому рівню, який у свою чергу додає заголовок і т.д. Деякі реалізації протоколів передбачають наявність у повідомленні як заголовка, а й кінцевика. Нарешті, повідомлення досягає найнижчого, фізичного рівня, який справді передає його лініями зв'язку.

Коли повідомлення через мережу надходить на іншу машину, воно послідовно переміщається вгору з рівня на рівень. Кожен рівень аналізує, обробляє та видаляє заголовок свого рівня, виконує відповідні даному рівнюфункції та передає повідомлення вищележачому рівню.

Крім терміна «повідомлення» (message) існують інші назви, використовувані мережевими фахівцями для позначення одиниці обміну даними. У стандартах ISO для протоколів будь-якого рівня використовується термін «протокольний блок даних» - Protocol Data Unit (PDU). Крім цього часто використовуються назви кадр (frame), пакет (packet), дейтаграма (datagram).

Функції рівнів моделі ISO/OSI

фізичний рівень.Цей рівень має справу з передачею бітів фізичними каналами, таким, наприклад, як коаксіальний кабель, кручена пара або оптоволоконний кабель. До цього рівня відносяться характеристики фізичних середовищ передачі даних, такі як смуга пропускання, перешкоди, хвилевий опір та інші. На цьому рівні визначаються характеристики електричних сигналів, такі як вимоги до фронтів імпульсів, рівням напруги або струму переданого сигналу, тип кодування, швидкість передачі сигналів. Крім цього, тут стандартизуються типи роз'ємів та призначення кожного контакту.

Функції фізичного рівня реалізуються у всіх пристроях, підключених до мережі. З боку комп'ютера функції фізичного рівня виконуються адаптером мережі або послідовним портом.

Прикладом протоколу фізичного рівня може бути специфікація 10Base-T технології Ethernet, яка визначає як використовуваний неекранований кабель виту парукатегорії 3 з хвильовим опором 100 Ом, роз'єм RJ-45, максимальну довжину фізичного сегмента 100 метрів, манчестерський код для представлення даних на кабелі та інші характеристики середовища та електричних сигналів.

Канальний рівень.Фізично просто пересилаються біти. При цьому не враховується, що в деяких мережах, в яких лінії зв'язку використовуються (поділяються) поперемінно кількома парами комп'ютерів, що взаємодіють, фізичне середовище передачі може бути зайняте. Тому одним із завдань канального рівня є перевірка доступності середовища передачі. Іншим завданням канального рівня є реалізація механізмів виявлення та корекції помилок. І тому канальному рівні біти групуються в набори, звані кадрами (frames). Канальний рівень забезпечує коректність передачі кожного кадру, поміщаючи спеціальну послідовність біт на початок і кінець кожного кадру, щоб відзначити його, а також обчислює контрольну суму, підсумовуючи усі байти кадру певним способом і додаючи контрольну суму до кадру. Коли кадр приходить, одержувач знову обчислює контрольну суму отриманих даних та порівнює результат із контрольною сумою з кадру. Якщо вони збігаються, кадр вважається правильним та приймається. Якщо контрольні суми не збігаються, то фіксується помилка.

У протоколах канального рівня, що використовуються в локальних мережах, закладено певну структуру зв'язків між комп'ютерами та способи їх адресації. Хоча канальний рівень і забезпечує доставку кадру між будь-якими двома вузлами локальної мережі, він це робить тільки в мережі з певною топологією зв'язків, саме тією топологією, для якої він був розроблений. До таких типових топологій, що підтримуються протоколами канального рівня локальних мереж, відносяться загальна шина, кільце та зірка. Прикладами протоколів канального рівня є Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN.

У локальних мережах протоколи канального рівня використовуються комп'ютерами, мостами, комутаторами та маршрутизаторами. У комп'ютерах функції канального рівня реалізуються спільними зусиллями мережевих адаптерів та його драйверів.

У глобальних мережах, які рідко мають регулярну топологію, канальний рівень забезпечує обмін повідомленнями між двома сусідніми комп'ютерами, з'єднаними індивідуальною лінією зв'язку. Прикладами протоколів "точка - точка" (як часто називають такі протоколи) можуть бути поширені протоколи PPP і LAP-B.

Мережевий рівень.Цей рівень служить утворення єдиної транспортної системи, що об'єднує кілька мереж із різними принципами передачі між кінцевими вузлами. Розглянемо функції мережного рівня з прикладу локальних мереж. Протокол канального рівня локальних мереж забезпечує доставку даних між будь-якими вузлами тільки в мережі з відповідною типовою топологією. Це дуже жорстке обмеження, яке дозволяє будувати мережі з розвиненою структурою, наприклад, мережі, які об'єднують кілька мереж підприємства у єдину мережу, чи високонадійні мережі, у яких існують надлишкові зв'язку між вузлами. Для того, щоб з одного боку зберегти простоту процедур передачі даних для типових топологій, а з іншого боку, допустити використання довільних топологій, використовується додатковий мережевий рівень. На цьому рівні запроваджується поняття «мережа». В даному випадку під мережею розуміється сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологій і для передачі даних один з протоколів канального рівня, визначений для цієї топології.

Таким чином, всередині мережі доставка даних регулюється канальним рівнем, а ось доставкою даних між мережами займається рівень мережі.

Повідомлення мережевого рівня прийнято називати пакетами (packets). Під час організації доставки пакетів на мережному рівні використовується поняття "номер мережі". У цьому випадку адреса одержувача складається з номера мережі та номера комп'ютера в мережі.

Мережі з'єднуються між собою спеціальними пристроями, які називають маршрутизаторами. Маршрутизатор- це пристрій, який збирає інформацію про топологію міжмережевих з'єднань і на її підставі пересилає пакети мережного рівня до мережі призначення. Для того, щоб передати повідомлення від відправника, що знаходиться в одній мережі, одержувачу, що знаходиться в іншій мережі, потрібно зробити деяку кількість транзитних передач (hops) між мережами, щоразу вибираючи відповідний маршрут. Таким чином, маршрут є послідовністю маршрутизаторів, через які проходить пакет.

Проблема вибору найкращого шляху називається маршрутизацієюта її вирішення є головним завданням мережевого рівня. Ця проблема ускладнюється тим, що найкоротший шлях не завжди найкращий. Часто критерієм при виборі маршруту є час передачі даних цього маршруту, воно залежить від пропускної спроможності каналів зв'язку і інтенсивності трафіку, яка може змінюватися з часом. Деякі алгоритми маршрутизації намагаються пристосуватися до зміни навантаження, тоді як інші приймають рішення з урахуванням середніх показників тривалий час. Вибір маршруту може здійснюватися за іншими критеріями, наприклад, надійності передачі.

На мережевому рівні визначається два види протоколів. Перший вид відноситься до визначення правил передачі пакетів з даними кінцевих вузлів від вузла до маршрутизатора та між маршрутизаторами. Саме ці протоколи зазвичай мають на увазі, коли говорять про протоколи мережного рівня. До мережного рівня відносять і інший вид протоколів, які називаються протоколами обміну маршрутною інформацією. За допомогою цих протоколів маршрутизатори збирають інформацію про топологію міжмережевих з'єднань. Протоколи мережного рівня реалізуються програмними модулями операційної системи, а також програмними та апаратними засобами маршрутизаторів.

Прикладами протоколів мережного рівня є протокол міжмережевого взаємодії IP стеку TCP/IP і протокол міжмережевого обміну пакетами IPX стеку Novell.

Транспортний рівень.На шляху від відправника до одержувача пакети можуть бути спотворені чи загублені. Хоча деякі програми мають власні засоби обробки помилок, існують і такі, які вважають за краще відразу мати справу з надійним з'єднанням. Робота транспортного рівня полягає в тому, щоб забезпечити додаткам або верхнім рівням стека – прикладному та сеансовому – передачу даних з тим ступенем надійності, який їм потрібний. Модель OSI визначає п'ять класів сервісу, що надаються транспортним рівнем. Ці види сервісу відрізняються якістю послуг, що надаються: терміновістю, можливістю відновлення перерваного зв'язку, наявністю засобів мультиплексування декількох з'єднань між різними прикладними протоколами через загальний транспортний протокол, а головне - здатністю до виявлення та виправлення помилок передачі, таких як спотворення, втрата та дублювання пакетів.

Вибір класу сервісу транспортного рівня визначається, з одного боку, тим, якою мірою завдання забезпечення надійності вирішується самими додатками та протоколами вищих, ніж транспортний, рівнів, а з іншого боку, цей вибір залежить від того, наскільки надійною є вся система транспортування даних в мережі. Так, наприклад, якщо якість каналів передачі зв'язку дуже висока, і ймовірність виникнення помилок, не виявлених протоколами нижчих рівнів, невелика, то розумно скористатися одним із полегшених сервісів транспортного рівня, не обтяжених численними перевірками, квитуванням та іншими прийомами підвищення надійності. Якщо ж транспортні засоби спочатку дуже ненадійні, то доцільно звернутися до найбільш розвиненого сервісу транспортного рівня, який працює, використовуючи максимум засобів для виявлення та усунення помилок – за допомогою попереднього встановлення логічного з'єднання, контролю доставки повідомлень за допомогою контрольних сум та циклічної нумерації пакетів, встановлення тайм-аутів доставки тощо.

Як правило, всі протоколи, починаючи з транспортного рівня та вище, реалізуються програмними засобами кінцевих вузлів мережі – компонентами їх мережевих операційних систем. Як приклад транспортних протоколів можна навести протоколи TCP та UDP стеку TCP/IP та протокол SPX стеку Novell.

Сеансовий рівень.Сеансовий рівень забезпечує управління діалогом для того, щоб фіксувати, яка зі сторін є активною в теперішній момент, а також надає засоби синхронізації. Останні дозволяють вставляти контрольні точки в довгі передачі, щоб у разі відмови можна було повернутися назад до останньої контрольної точки замість того, щоб починати все з початку. Насправді деякі програми використовують сеансовий рівень, і він рідко реалізується.

Рівень уявлення.Цей рівень забезпечує гарантію того, що інформація, що передається прикладним рівнем, буде зрозуміла прикладного рівня в іншій системі. При необхідності рівень подання виконує перетворення форматів даних на деякий загальний формат подання, а на прийомі відповідно виконує зворотне перетворення. Таким чином, прикладні рівні можуть подолати, наприклад, синтаксичні відмінності у поданні даних. На цьому рівні може виконуватися шифрування та дешифрування даних, завдяки якому секретність обміну даними забезпечується одночасно для всіх прикладних сервісів. Прикладом протоколу, працюючого лише на рівні представлення, є протокол Secure Socket Layer (SSL), який забезпечує секретний обмін повідомленнями для протоколів прикладного рівня стека TCP/IP.

Прикладний рівень.Прикладний рівень - це насправді просто набір різноманітних протоколів, за допомогою яких користувачі мережі отримують доступ до ресурсів, таких як файли, принтери або гіпертекстові Web-сторінки, а також організують свою спільну роботу, наприклад, за допомогою протоколу електронної пошти. Одиниця даних, якою оперує прикладний рівень, зазвичай називається повідомленням (message).

Існує дуже велика різноманітність протоколів прикладного рівня. Наведемо як приклади хоча б кілька найпоширеніших реалізацій файлових сервісів: NCP в операційній системі Novell NetWare, SMB Microsoft Windows NT, NFS, FTP і TFTP, які входять у стек TCP/IP.

Модель OSI є хоч і дуже важливою, але тільки однією з багатьох моделей комунікацій. Ці моделі та пов'язані з ними стеки протоколів можуть відрізнятися кількістю рівнів, їх функціями, форматами повідомлень, сервісами, що надаються на верхніх рівнях та іншими параметрами.

Стандартні стеки комунікаційних протоколів

Модулі, що реалізують протоколи сусідніх рівнів і знаходяться в одному вузлі, також взаємодіють один з одним відповідно до чітко визначених правил та за допомогою стандартизованих форматів повідомлень. Ці правила прийнято називати інтерфейсом. Інтерфейс визначає набір сервісів, що надається цим рівнем сусідньому рівню.

Кошти кожного рівня мають відпрацьовувати, по-перше, свій власний протокол, а по-друге, інтерфейси із сусідніми рівнями.

Ієрархічно організований набір протоколів, достатній в організацію взаємодії вузлів у мережі, називається стеком комунікаційних протоколів.

Комунікаційні протоколи може бути реалізовані як програмно, і апаратно. Протоколи нижніх рівнів часто реалізуються комбінацією програмних та апаратних засобів, а протоколи верхніх рівнів – як правило, суто програмними засобами.

Протоколи реалізуються як комп'ютерами, а й іншими мережевими пристроями - концентраторами, мостами, комутаторами, маршрутизаторами тощо. буд. Залежно від типу пристрою у ньому мають бути вбудовані кошти, реалізують той чи інший набір протоколів.

Структура мережної операційної системи

Мережева операційна система становить основу будь-якої обчислювальної мережі. Кожен комп'ютер у мережі значною мірою автономен, тому під мережевий операційної системою у сенсі розуміється сукупність операційних систем окремих комп'ютерів, взаємодіючих із єдиною метою обміну повідомленнями і поділу ресурсів за правилами - протоколам. У вузькому значенні мережна ОС - це операційна система окремого комп'ютера, що забезпечує можливість працювати у мережі.

Рис. 1.1. Структура мережевої ОС

У мережній операційній системі окремої машини можна виділити кілька частин (рисунок 1.1):

  • Засоби управління локальними ресурсами комп'ютера: функції розподілу оперативної пам'яті між процесами, планування та диспетчеризації процесів, управління процесорами у мультипроцесорних машинах, управління периферійними пристроями та інші функції управління ресурсами локальних ОС.
  • Засоби надання власних ресурсів та послуг у спільне користування – серверна частина ОС (сервер). Ці засоби забезпечують, наприклад, блокування файлів та записів, що необхідно для їх спільного використання; ведення довідників імен мережевих ресурсів; обробку запитів віддаленого доступудо власної файловій системіта базі даних; керування чергами запитів віддалених користувачів до своїх периферійних пристроїв.
  • Засоби запиту доступу до віддалених ресурсів та послуг та їх використання – клієнтська частина ОС (редиректор). Ця частина виконує розпізнавання та перенаправлення в мережу запитів до віддалених ресурсів від додатків та користувачів, при цьому запит надходить від програми у локальній формі, а передається до мережі в іншій формі, що відповідає вимогам сервера. Клієнтська частина також здійснює прийом відповідей від серверів та перетворення їх у локальний формат, так що для застосування виконання локальних та віддалених запитів невиразне.
  • Комунікаційні засоби ОС, за допомогою яких відбувається обмін повідомленнями у мережі. Ця частина забезпечує адресацію та буферизацію повідомлень, вибір маршруту передачі повідомлення по мережі, надійність передачі тощо, тобто є засобом транспортування повідомлень.

Залежно від функцій, що покладаються на конкретний комп'ютер, у його операційній системі може бути або клієнтська, або серверна частини.

На малюнку 1.2 показано взаємодію мережевих компонентів. Тут комп'ютер 1 виконує роль «чистого» клієнта, а комп'ютер 2 - роль «чистого» сервера, відповідно першій машині відсутня серверна частина, але в другий - клієнтська. На малюнку окремо показаний компонент клієнтської частини – редиректор. Саме редиректор перехоплює всі запити, що надходять від додатків та аналізує їх. Якщо видано запит до ресурсу даного комп'ютера, він переадресовується відповідної підсистемі локальної ОС, якщо це запит до віддаленому ресурсу, він переправляється в мережу. При цьому клієнтська частина перетворює запит з локальної форми на мережевий формат і передає його транспортній підсистемі, яка відповідає за доставку повідомлень зазначеному серверу. Серверна частинаопераційної системи комп'ютера 2 приймає запит, перетворює його та передає для виконання своєї локальної ОС. Після того, як результат отримано, сервер звертається до транспортної підсистеми та надсилає відповідь клієнту, який видав запит. Клієнтська частина перетворює результат у відповідний формат і адресує його додатку, яке видало запит.

Рис. 1.2. взаємодія компонентів операційної системи при взаємодії комп'ютерів

Насправді склалося кілька підходів до побудови мережевих операційних систем (рисунок 1.3).

Рис. 1.3. Варіанти побудови мережевих ОС

Перші мережеві ОС являли собою сукупність існуючої локальної ОС та надбудованої над нею мережної оболонки. При цьому в локальну ОС вбудовувався мінімум мережевих функцій, необхідних роботи мережевої оболонки, яка виконувала основні мережеві функції. Прикладом такого підходу є використання на кожній машині мережі операційної системи MS DOS (у якої, починаючи з її третьої версії, з'явилися такі вбудовані функції, як блокування файлів та записів, необхідні для спільного доступу до файлів). Принцип побудови мережевих ОС у вигляді мережної оболонки над локальною ОС використовується і в сучасних ОС, таких, наприклад, як LANtastic або Personal Ware.

Однак ефективнішим є шлях розробки операційних систем, спочатку призначених для роботи в мережі. Мережеві функції у ОС такого типу глибоко вбудованів основні модулі системи, що забезпечує їхню логічну стрункість, простоту експлуатації та модифікації, а також високу продуктивність. Прикладом такої ОС є система Windows NT фірми Microsoft, яка за рахунок вбудованості мережевих засобів забезпечує більш високі показники продуктивності та захищеності інформації в порівнянні з мережевою ОС LAN Manager тієї ж фірми (спільна розробка з IBM), що є надбудовою над локальною операційною системою OS/2.

До основних функцій мережевих ОС відносять:
управління каталогами та файлами;
управління ресурсами;
комунікаційні функції;
захист від несанкціонованого доступу;
забезпечення відмовостійкості;
керування мережею.

В даний час найбільшого поширення набули три основні мережеві ОС - UNIX, Windows NT і Novell Netware.
ОC UNIX застосовують переважно у великих корпоративних мережах, оскільки ця система характеризується високою надійністю, можливістю легкого масштабування мережі. У Unix є ряд команд і програм, що підтримують їх для роботи в мережі. По-перше, це команди ftp, telnet, реалізують файловий обмін та емуляцію віддаленого вузла з урахуванням протоколів TCP/IP. По-друге, протокол, команди та програми UUCP, розроблені з орієнтацією на асинхронний модемний зв'язок по телефонних лініях між віддаленими Unix-вузлами в корпоративних та територіальних мережах.
ОС Windows NT включає серверну (Windows NT Server) та клієнтську (Windows NT Workstation) частини та, тим самим, забезпечує роботу в мережах «клієнт/сервер». Windows NT зазвичай застосовують у середніх за масштабами мережах.
ОС Novell Netware складається з серверної частини та оболонок Shell, що розміщуються у клієнтських вузлах. Надає користувачам можливість спільно використовувати файли, принтери та інше обладнання. Містить службу каталогів, загальну розподілену базу даних користувачів та ресурсів мережі. Цю ОС найчастіше застосовують у невеликих мережах

При виборі мережного програмного забезпечення треба в першу чергу враховувати такі фактори:

  • яку мережу воно підтримує: однорангову мережу, мережу на основі сервера або обидва ці типи;
  • яку максимальну кількість користувачів допускається (краще брати із запасом не менше 20%);
  • скільки серверів можна включити і які типи серверів можливі;
  • яка сумісність з різними операційними системами та різними комп'ютерами, а також з іншими мережними засобами;
  • який рівень продуктивності програмних засобів у різних режимах роботи;
  • який ступінь надійності роботи, які дозволені режими доступу та ступінь захисту даних;
  • і, можливо, головне – яка вартість програмного забезпечення.

Мережі відділів

Мережі відділів- це мережі, які використовуються порівняно невеликою групою працівників, які працюють у одному відділі підприємства. Ці співробітники вирішують деякі загальні завдання, наприклад, ведуть бухгалтерський облік або займаються маркетингом. Вважається, що відділ може налічувати до 100-150 працівників.

Головною метою мережі відділу є поділлокальних ресурсів, таких як програми, дані, лазерні принтерита модеми. Зазвичай мережі відділів мають один або два файлові сервери, не більше тридцяти користувачів (мал. 8.3) і не поділяються на підмережі. У цих мережах локалізується більшість трафіку підприємства. Мережі відділів зазвичай створюються з урахуванням будь-якої однієї мережевої технології - Ethernet, Token Ring. У такій мережі найчастіше використовується один або максимум два типи операційних систем. Невелика кількість користувачів дозволяє використовувати у мережах відділів однорангові мережеві ОС, наприклад Windows 98.

Завдання управління мережею на рівні відділу відносно прості: додавання нових користувачів, усунення простих відмов, інсталяція нових вузлів та встановлення нових версій програмного забезпечення. Такою мережею може керувати співробітник, який присвячує виконанню обов'язків адміністратора лише частину свого часу. Найчастіше адміністратор мережі відділу немає спеціальної підготовки, але є людиною у відділі, який найкраще розуміється на комп'ютерах, і саме собою виходить так, що він і займається адмініструванням мережі.

Існує й інший тип мереж, близький до мереж відділів - мережі робочих груп. До таких мереж відносять зовсім невеликі мережі, що включають до 10-20 комп'ютерів. Характеристики мереж робочих груп мало відрізняються від описаних вище характеристик мереж відділів. Такі властивості, як простота мережі та однорідність, тут виявляються найбільшою мірою, тоді як мережі відділів можуть наближатися у деяких випадках до наступного за масштабом типу мереж - мереж кампусов.

Мережі кампусів

Мережі кампусів отримали свою назву від англійського слова campus – студентське містечко. Саме на території університетських містечок часто виникала необхідність об'єднання кількох дрібних мереж в одну велику. Зараз цю назву не пов'язують із студентськими містечками, а використовують для позначення мереж будь-яких підприємств та організацій.

Мережі кампусів(рис. 8.4) об'єднують безліч мереж різних відділів одного підприємства в межах окремої будівлі або однієї території, що покриває площу кілька квадратних кілометрів. При цьому глобальні з'єднання у мережах кампусів не використовуються. Служби такої мережі включають взаємодію між мережами відділів, доступ до загальних баз даних підприємства, доступ до загальних факс-серверів, високошвидкісних модемів та високошвидкісних принтерів. В результаті співробітники кожного відділу підприємства отримують доступ до деяких файлів та ресурсів мереж інших відділів. Мережі кампусів забезпечують доступ до корпоративних баз даних незалежно від того, на яких типах комп'ютерів вони розташовані.

Саме на рівні мережі кампуса виникають проблеми інтеграції неоднорідного апаратного та програмного забезпечення. Типи комп'ютерів, мережевих операційних систем, мережевого апаратного забезпеченняу кожному відділі можуть відрізнятись. Звідси випливають складності керування мережами кампусів. Адміністратори повинні бути в цьому випадку більш кваліфікованими, а засоби оперативного управління мережею більш ефективними.

Мережі масштабу підприємства

Корпоративні мережі називають також мережами масштабу підприємства, що відповідає дослівному перекладу терміна " enterprise-wide networks", що використовується в англомовній літературі для позначення цього типу мереж. Мережі масштабу підприємства (корпоративні мережі) об'єднують велику кількість комп'ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Вони можуть бути складно пов'язані і здатні покривати місто, регіон або навіть континент. тисячами, а число серверів - сотнями, відстані між мережами окремих територій бувають такими, що доводиться використовувати глобальні зв'язки (рис. 8.5). корпоративної мережізастосовуються різноманітні телекомунікаційні засоби, зокрема телефонні канали, радіоканали, супутниковий зв'язок. Корпоративну мережу можна у вигляді «острівців локальних мереж», що плавають у телекомунікаційному середовищі.

Неодмінним атрибутом такої складної та великомасштабної мережі є високий рівень неоднорідності. гетерогенності) - не можна задовольнити потреби тисяч користувачів за допомогою однотипних програмних та апаратних засобів. У корпоративній мережі обов'язково будуть використовуватися різні типи комп'ютерів - від мейнфреймів до персоналок, кілька типів операційних систем та багато різних програм. Неоднорідні частини корпоративної мережі повинні працювати як єдине ціле, надаючи користувачам по можливості зручний та простий доступ до всіх необхідних ресурсів.

Мережі підприємств ( корпоративні мережі) об'єднують велику кількість комп'ютерів на всіх територіях окремого підприємства. Для корпоративної мережі характерні:

  • масштабність - тисячі користувацьких комп'ютерів, сотні серверів, величезні обсяги даних, що зберігаються і передаються по лініях зв'язку, безліч різноманітних додатків;
  • високий рівень гетерогенності - різні типи комп'ютерів, комунікаційного обладнання, операційних систем та додатків;
  • використання глобальних зв'язків – мережі філій з'єднуються за допомогою телекомунікаційних засобів, у тому числі телефонних каналів, радіоканалів, супутниковий зв'язок.

Поява корпоративних мереж – це хороша ілюстрація відомого постулату про перехід кількості до якості. При об'єднанні окремих мереж великого підприємства, що має філії в різних містахі навіть країнах, в єдину мережу багато кількісні характеристики об'єднаної мережі переходять деякий критичний поріг, за яким починається нова якість. У цих умовах існуючі методи та підходи до вирішення традиційних завдань менших масштабів для корпоративних мереж виявилися непридатними. На перший план вийшли такі завдання та проблеми, які у мережах робочих груп, відділів і навіть кампусів або мали другорядне значення, або взагалі не виявлялися. Прикладом може бути найпростіше (для невеликих мереж) завдання - ведення облікових даних про користувачів мережі.

Windows NTстала продовженням фірмою Microsoft проекту OS/2, початим фірмою Microsoft після того, як розійшлися її шляхи з IBM. Як керівник проекту Windows NT був запрошений Д. Катлер, що має великий досвід у розробці операційних систем у фірмі DEС (ОС VAX VMS).

З початку Windows NT планувалася як ОС, призначена до виконання функцій сервера. Windows NT є ​​повністю 32-розрядною ОС з об'єктно-орієнтованою структурою та будується на базі мікроядра. Остання обставина дозволило зробити ОС доступною на великій кількості апаратних платформ CISC- і RISC-процесорів, у тому числі і в симетричних багатопроцесорних архітектурах. Однак, починаючи з версії 4, Windows NT працює лише на процесорній архітектурі Intel/Pentium. Архітектура ОС представлена ​​малюнку 5.1.

Реалізація концепції мікроядра в Windows NT полягає в тому, що ОС складається з процесів-серверів, що виконують безпосереднє обслуговування користувальницьких процесів в режимі користувача, і частини системи, що працює в режимі ядра, що виконує за запитами процесів-серверів низькорівневі та критичні операції.

Ядроздійснює планування дій процесора та синхронізацію роботи процесів та ниток. Ядро є резидентним та безперервним. Ядро об'єктно базується, тобто забезпечує низькорівневу базу для певних об'єктів ОС, які можуть використовуватися компонентами вищого рівня. Об'єкти ядра поділяються на дві групи: об'єкти управління та диспетчеризації. Основним об'єктом управління є процес, що є адресний простір, набір доступних процесу об'єктів і сукупність ниток управління. Деякі інші об'єкти керування: переривання, процедура синхронного виклику, процедура відкладеного виклику та ін. Об'єкти диспетчеризації характеризуються сигнальними станами та керують диспетчеризацією та синхронізацією операцій. Приклади об'єктів диспетчеризації: нитка, семафор, подія, взаємний виняток (mutex - для режиму користувача і mutant - для режиму ядра) та інші.

Ядро реалізує основну політику планування процесів та ниток (хоча до неї можуть бути внесені зміни серверами підсистем). Усього в Windows NT є ​​32 градації пріоритетів, рознесені за 4 класами. При запуску процес отримує рівень пріоритету, який призначається за умовчанням його класу:

  • для класу реального часу – рівень 24;
  • для високого класу – рівень 13;
  • для нормального класу – рівень 9 для інтерактивного або рівень 7 для фонового процесу;
  • для відкладеного класу – рівень 4.

Виконавча підсистема- Верхній рівень ядра, що представляє обслуговування ядра підсистемам середовища та іншим серверам. Нижче перераховуються компоненти виконавчої підсистеми.

Про те, що весь сучасний світє гігантським віртуальним павутинням відомо, мабуть, кожному школяру. Часи, коли обмін інформацією здійснювався за принципом «з рук в руки», а основним носієм даних була проштампована паперова папочка, залишилися в далекому минулому, тепер незліченні віртуальні магістралі з'єднують усі точки планети в єдину інформаційну систему- Комп'ютерну мережу передачі даних.

Що таке комп'ютерна мережа?

Загалом комп'ютерна мережа передачі – це система зв'язку різної обчислювальної техніки(в т.ч. ПК та оргтехніки користувача), необхідна для автоматичного обміну даними між кінцевими користувачами, а також дистанційного керуванняфункціональними вузлами та програмним забезпеченнямцієї мережі.

Способів класифікації комп'ютерних мереж безліч (по архітектурі, типу середовища передачі, мережевим операційним системамі т.д.), проте заглиблюватися в нетрі теорії мережевих технологій ми не станемо: особливо допитливі користувачі завжди зможуть знайти цю інформаціюу навчальній літературі. Тут же ми обмежимося найпростішою класифікацією мереж залежно від їхньої протяжності.

Отже, комп'ютерні мережі за територіальною ознакою поділяються на локальні та глобальні:

Глобальна комп'ютерна мережа – це мережа передачі, що охоплює весь світ (чи окремі великі регіони) і що об'єднує необмежену кількість незв'язаних абонентів.

Локальна комп'ютерна мережа – це сукупність з'єднаних каналами зв'язку ПК та мережного обладнання, призначена передачі даних кінцевому числу користувачів. До речі, термін «локальна мережа» був присвоєний системі в ті часи, коли можливості обладнання не дозволяли організувати подібний зв'язок для віддалених на великі відстані абонентів, нині локальні комп'ютерні мережі використовуються як для організації місцевого зв'язку (в межах однієї будівлі або організації), так і охоплюють цілі міста, регіони та навіть країни.

Види комп'ютерних мереж

За способом організації зв'язку між абонентами топологія комп'ютерних мереж виділяє такі схеми локальних мереж:

Де вузлами мережі виступають комп'ютери, оргтехніка та різне мережеве обладнання.

Більш складні топології (такі, як деревоподібна мережа, коміркова мережа тощо) будуються шляхом різних сполук трьох елементарних видів локальної мережі.

Функції локальних мереж

Про призначення глобальних мереж і про те, яку користь світові несе інтернет, ми розповідати не станемо: основні функції всесвітньої павутини і так чудово відомі кожному користувачеві, а докладному опису всіх можливостей мережі можна присвятити не одну книгу.

При цьому домашні мережі незаслужено обділені інформаційною увагою, і багато користувачів не розуміють, навіщо їм потрібна локальна мережа.

Отже, основні функції локальної мережі:

  • - Оптимізація робочого процесу. Так, домашня локальна мережа, організована, наприклад, офісі, забезпечує всім його співробітникам можливість дистанційного обміну даними, і навіть спільного використання всіх видів оргтехніки;
  • - Спілкування. Звичайно, повністю замінити "інтернет-коннектинг" локальні мережі не зможуть, але в тих випадках, коли потрібно організувати власний, закритий від зовнішніх користувачів, канал зв'язку (наприклад, форум співробітників корпорації) локальні мережі просто незамінні;
  • - Можливість віддаленого адміністрування. Так, корпоративна локальна мережа дозволяє одному фахівцю надавати технічну підтримкукількох десятків різних пристроїв;
  • - економія. Погодьтеся, логічніше якось оплатити підключення до інтернету та забезпечити всім співробітникам організації (пристроям користувача) можливість вільного доступу, ніж проплачувати доступ до всесвітньої павутини кожному співробітнику (гаджету) індивідуально;
  • - Ігри, безпека обміну даними, користувальницький комфорт та багато іншого.

Таким чином, локальна мережа - дуже і дуже корисний інструменту будь-якій сфері діяльності. По суті, саме локальні мережі замінили всім відому «голубину пошту» як на будь-якому підприємстві, так і між друзями-знайомими (адже це набагато функціональніша альтернатива перестукування по батареї та сигналів типу «кактус» на підвіконні). І наші уроки допоможуть вам не тільки створити локальну мережу з нуля своїми руками, але й вирішити куди складніші питання адміністрування корпоративних мереж та налаштування різних видів мережевого обладнання.

Як, якщо не через комп'ютерну мережу, чи можна здійснити обмін інформацією великих обсягів, що обробляється на різних комп'ютерах? Як роздрукувати цю інформацію, якщо в офісі тільки один принтер? Як нарешті забезпечити вихід в Інтернет усім співробітникам Вашого підприємства? Ці та багато інших проблем покликані вирішувати комп'ютерні системи та мережі.

Проектування комп'ютерних мереж має на увазі колосальну підготовчу роботу, необхідну для того, щоб виявити потреби Замовника, визначити завдання, які має виконувати майбутня комп'ютерна мережа, вибрати спосіб її побудови та реалізації, підібрати необхідне мережеве обладнання та розрахувати вартість впровадження мережі. Ось чому проект комп'ютерної мережі ніколи не обходиться без досвідчених спеціалістів.

Організація комп'ютерної мережі в наші дні – нагальна необхідність, адже уявити собі бізнес-структуру, яка не використовує у своїй роботі комп'ютери, чи це будівельна компанія, банк чи торговий центр, практично неможливо.

Якісна побудова комп'ютерних мереж є, перш за все, головним болем компанії-виконавця. Однак і Замовнику не заважає хоча б загалом уявляти собі основний принцип побудови комп'ютерних мереж, щоб не стати ненароком жертвою шахраїв.

Прокладання комп'ютерних мереж передбачає і необхідність визначити центри, в яких зберігатимуться, оброблятимуться та оптимізуватимуться комп'ютерні дані. І лише після цього починається безпосередньо.

Якщо підхід до проектування комп'ютерної мережі був досить серйозним, то й буде проведений швидко і грамотно, і, як наслідок, замовник не матиме проблем з подальшою експлуатацією мережі.

Налаштування комп'ютерної мережі за умови її грамотного здійснення дозволяє досягти високих результатів роботи мережі та її компонентів. За рахунок подальших доробок та коректив можна з успіхом оптимізувати роботу системи та, як наслідок, підняти її продуктивність.

Тестування комп'ютерної мережі є завершальним етапом монтажу комп'ютерної мережі, а також необхідною умовоюїї прийняття до експлуатації. Тестування дає можливість переконатися у якості роботи системи та нормальному функціонуванні всіх мережних додатків, а також гарантувати відповідність мережі нормативним документам. Об'єктивне тестування комп'ютерної мережі дозволяє усунути як дрібні, і серйозні недоліки у її роботі.

Роботи з обслуговування мереж комп'ютерів продовжуються доти, поки Замовник їх потребує. Втім, ні для кого не секрет, що висока продуктивність обладнання, що входить до складу мережі, полягає зокрема у постійному контролі та діагностиці його працездатності. Тому за своєю суттю обслуговування комп'ютерної мережі є безстроковим етапом робіт.

Навіть якщо на Вашому підприємстві функціонує ідеальна на Ваш погляд комп'ютерна система, це не означає, що абонентське обслуговування комп'ютерів мереж – непотрібна графа у статті Ваших витрат.

» [Іспит з інформатики][Квиток №22]

Локальні та глобальні комп'ютерні мережі. Адресація у мережах.

Комп'ютерна мережа – це сукупність комп'ютерів та різних пристроїв, які забезпечують інформаційний обмін між комп'ютерами у мережі без використання будь-яких проміжних носіїв інформації.

Створення комп'ютерних мереж викликано практичною потребою користувачів віддалених один від одного комп'ютерів в одній інформації. Мережі надають користувачам можливість не тільки швидкого обміну інформацією, а й спільної роботи на принтерах та інших периферійні пристрої, і навіть одночасної обробки документів.

Все різноманіття комп'ютерних мереж можна класифікувати за групою ознак:

  • Територіальна поширеність;
  • Відомча приналежність;
  • Швидкість передачі;
  • Тип середовища передачі;

За територіальною поширеністю мережі можуть бути локальними, глобальними та регіональними.

За належністю розрізняють відомчі та державні мережі. Відомчі належать одній організації та розташовуються на її території.

За швидкістю передачі комп'ютерні мережі діляться на низько-, середньо- і високошвидкісні.

За типом середовища передачі поділяються на мережі коаксіальні, на кручений парі, оптоволоконні, з передачею інформації по радіоканалах, в інфрачервоному діапазоні.

Локальні комп'ютерні мережі.

Локальна мережа об'єднує комп'ютери, встановлені в одному приміщенні (наприклад, шкільний комп'ютерний клас, що складається з 8-12 комп'ютерів) або в одному будинку (наприклад, у будівлі школи можуть бути об'єднані в локальну мережу кілька десятків комп'ютерів, встановлених у різних предметних кабінетах).

У невеликих локальних мережах всі комп'ютери зазвичай рівноправні, тобто користувачі самостійно вирішують, які ресурси комп'ютера (диски, каталоги, файли) зробити загальнодоступними по мережі. Такі мережі називаються однорангові.

Якщо до локальної мережі підключено більше десяти комп'ютерів, то однорангова мережа може бути недостатньо продуктивною. Для збільшення продуктивності, а також з метою забезпечення більшої надійності при зберіганні інформації в мережі, деякі комп'ютери спеціально виділяються для зберігання файлів або програм-додатків. Такі комп'ютери називаються серверами, а локальна мережа - мережею основі серверів.
Кожен комп'ютер, підключений до локальної мережі, повинен мати спеціальну плату (мережевий адаптер). Між собою комп'ютери ( мережеві адаптери) з'єднуються за допомогою кабелів.

Топологія мережі.

Загальна схема з'єднання комп'ютерів локальні мережі називається топологією мережі. Топології мережі можуть бути різними.

Мережі Ethernet можуть мати топологію «шина» та «зірка». У першому випадку всі комп'ютери підключені до одного загального кабелю (шини), у другому є спеціальне центральний пристрій(Хаб), від якого йдуть «промені» до кожного комп'ютера, тобто. кожен комп'ютер підключено до кабелю.

Структура типу «шина» простіше і економічніше, тому що для неї не потрібен додатковий пристрій і витрачається менше за кабель. Але вона дуже чутлива до несправностей кабельних систем. Якщо кабель пошкоджений хоча б у одному місці, то виникають проблеми для всієї мережі. Місце несправності важко виявити.

У цьому сенсі «зірка» стійкіша. Пошкоджений кабель – проблема одного конкретного комп'ютера, на роботі мережі загалом це позначається. Не потрібні зусилля з локалізації несправності.

У мережі, що має структуру типу «кільце», інформація передається між станціями по кільцю з переприйомом у кожному мережевому контролері. Переприйом проводиться через буферні накопичувачі, виконані на базі оперативних пристроїв, що запам'ятовують, тому при виході їх ладу одного мережевого контролера може порушитися робота всього кільця.
Перевага кільцевої структури – простота реалізації механізмів, а дефіцит – низька надійність.

Регіональні комп'ютерні мережі.

Локальні мережі не дозволяють забезпечити спільний доступ до інформації користувачам, які знаходяться, наприклад, у різних частинах міста. На допомогу приходять регіональні мережі, що об'єднують комп'ютери у межах одного регіону (міста, країни, континенту).

Корпоративні комп'ютерні мережі.

Багато організацій, зацікавлені у захисту від несанкціонованого доступу (наприклад, військові, банківські та інших.), створюють власні, звані корпоративні мережі. Корпоративна мережа може об'єднувати тисячі та десятки тисяч комп'ютерів, розміщених у різних країнах та містах (як приклад можна навести мережу корпорації Microsoft, MSN).

Глобальна комп'ютерна мережа Інтернет.

У 1969 році у США була створена комп'ютерна мережа ARPAnet, що об'єднує комп'ютерні центри міністерства оборони та низки академічних організацій. Ця мережа була призначена для вузької мети: головним чином для вивчення того, як підтримувати зв'язок у разі ядерного нападу та для допомоги дослідникам в обміні інформацією. У міру зростання цієї мережі створювалися та розвивалися багато інших мереж. Ще до настання ери персональних комп'ютерів творці ARPAnet розпочали розробку програми Internetting Project ("Проект об'єднання мереж"). Успіх цього проекту спричинив такі результати. По-перше, була створена найбільша у США мережа internet (з малої літери i). По-друге, були випробувані різні варіанти взаємодії цієї мережі з низкою інших мереж США. Це створило передумови успішної інтеграції багатьох мереж у єдину світову мережу. Таку "мережу мереж" тепер усюди називають Internet (у вітчизняних публікаціях широко застосовується і російськомовне написання – Інтернет).

В даний час на десятках мільйонів комп'ютерів, підключених до Інтернету, зберігається величезний обсяг інформації (сотні мільйонів файлів, документів тощо) та сотні мільйонів людей користуються інформаційними послугамиглобальної мережі.

Інтернет - це глобальна комп'ютерна мережа, що об'єднує багато локальних, регіональних і корпоративних мереж і включає десятки мільйонів комп'ютерів.

У кожній локальній або корпоративній мережі зазвичай є принаймні один комп'ютер, який має постійне підключеннядо Інтернету за допомогою лінії зв'язку з високою пропускною спроможністю (сервер Інтернету).

Надійність функціонування глобальної мережі забезпечується надмірністю ліній зв'язку: зазвичай сервери мають більше двох ліній зв'язку, що з'єднують їх з Інтернетом.

Основу «каркас» Інтернету становлять понад сто мільйонів серверів, постійно підключених до мережі.

До серверів Інтернету можуть підключатися за допомогою локальних мереж або комутованих телефонних лінійсотні мільйонів користувачів мережі.

Адресація в Інтернет

Для того, щоб зв'язатися з деяким комп'ютером у мережі Інтернет, Вам потрібно знати його унікальну Інтернет-адресу. Існують два рівноцінні формати адрес, які різняться лише за своєю формою: IP – адреса та DNS – адреса.

IP - адреса

IP-адреса складається з чотирьох блоків цифр, розділених точками. Він може мати такий вигляд:
84.42.63.1

Кожен блок може містити число від 0 до 255. Завдяки такій організації можна отримати понад чотири мільярди можливих адрес. Але оскільки деякі адреси зарезервовані для спеціальних цілей, а блоки конфігуруються в залежності від типу мережі, фактична кількість можливих адрес трохи менша. І тим не менш, його більш ніж достатньо для майбутнього розширення Інтернету.

З поняттям IP-адреси тісно пов'язане поняття "хост". Під хостом розуміється будь-який пристрій, який використовує протокол TCP/IP спілкування з іншим устаткуванням. Це може бути не лише комп'ютер, а й маршрутизатор, концентратор тощо. Всі ці пристрої, підключені до мережі, повинні мати свій унікальний IP-адресу.

DNS - адреса

IP - адреса має числовий вигляд, оскільки його використовують у роботі комп'ютери. Але він дуже складний для запам'ятовування, тому була розроблена доменна системаімен: DNS. DNS - адреса включає зручніші для користувача літерні скорочення, які також поділяються точками на окремі інформаційні блоки (домени). Наприклад:

Якщо Ви вводите DNS - адресу, він спочатку спрямовується в так званий сервер імен, який перетворює його в 32 - бітний IP - адресу для машинного зчитування.

Доменні імена

DNS - адреса зазвичай має три складові (хоча їх може бути скільки завгодно).

Доменна система імен має ієрархічну структуру: домени верхнього рівня – домени другого рівня тощо. Домени верхнього рівня бувають двох типів: географічні (двобуквенні – кожній країні свій код) та адміністративні (трьохбуквенні).

Росії належить географічний домен ru.

Портал Клякс@.net зареєстрував домен другого рівня klyaksa в адміністративному домені верхнього рівня мережі.

Імена комп'ютерів, які є серверами Інтернету, включають повне доменне ім'я та власне ім'я комп'ютера. Так повна адреса порталу Клякс@.net має вигляд www.сайт

gov - урядова установа чи організація
mil - військова установа
com - комерційна організація
net - мережева організація
org - організація, яка не відноситься не до однієї з перерахованих вище

Серед часто використовуваних доменів - ідентифікаторів країн можна виділити такі:

at - Австрія
au - Австралія
ca - Канада
ch - Швейцарія
de - Німеччина
dk - Данія
es - Іспанія
fi - Фінляндія
fr - Франція
it - Італія
jp - Японія
nl - Нідерланди
no - Норвегія
nz - Нова Зеландія
ru - Росія
se - Швеція
uk - Україна
za - Південна Африка

Адреса електронної пошти

За допомогою IP-адреси або DNS-адреси в Інтернеті можна звернутися до будь-якого потрібного комп'ютера. Якщо ж Ви захочете надіслати повідомлення по електронній пошті, то вказівки лише цих адрес буде недостатньо, оскільки повідомлення має потрапити не тільки в потрібний комп'ютер, але і до певного користувача системи.

Для доставки та отримання повідомлень електронної пошти призначений спеціальний протокол SMPT (Simple Mail Transport Protocol). Комп'ютер, через який в Інтернеті здійснюється передача повідомлень електронної пошти, називають SMPT - сервером. Електронною поштою повідомлення доставляються до вказаного на адресу комп'ютера, який відповідає за подальшу доставку. Тому такі дані, як ім'я користувача та ім'я відповідного SMPT-сервера поділяють знаком "@". Цей знак називається "at комерційне" (на жаргоні – собачка, собака). Таким чином, Ви надсилаєте повідомлення конкретному користувачеві конкретного комп'ютера. Наприклад:
[email protected]сайт Тут ivanov – користувач, якому призначено послання, а сайт – SMPT – сервер, на якому знаходиться його електронна поштова скринька (mailbox). В поштовій скриньцізберігаються повідомлення, що прийшли на конкретну адресу.

URL (Uniform Resource Locator, уніфікований визначник ресурсів) – це адреса деякої інформації в Інтернеті. Він має наступний формат:
тип ресурсу://адреса вузла/інша інформація
Найбільш поширеними вважаються такі типи ресурсів:

Ftp:// ftp - сервер
gopher:// меню gopher
http:// адреса в WWW
mailto:// адреса електронної пошти
news:// група новин UseNet
telnet:// комп'ютер, у якому можна зареєструватися, використовуючи telnet

Ресурсна частина URL завжди закінчується двокрапкою та двома або трьома похилими рисами. Далі слідує конкретна адреса вузла, яку Ви хочете відвідати. За ним як обмежувач миє стояти похила риса. В принципі, цього цілком достатньо. Але якщо Ви хочете переглянути конкретний документ на даному вузлі і знаєте його місце розташування, то можете включити його адресу в URL. Нижче наведено кілька URL та розшифровка їх значень:

http://www..php головна сторінка інформаційно-освітнього порталу Клякс@.net

ftp://ftp.microsoft.com/dirmap.txt файл з ім'ям dirmap.txt на ftp - сервері компанії Microsoft

Отже, до Інтернету можливі такі види адрес.

Сподобалась стаття? Поділіться з друзями!
Twitter
роздрукувати
Чи була ця стаття корисною?
Так
Ні
Дякую за ваш відгук!
Щось пішло не так і Ваш голос не було враховано.
Спасибі. Ваше повідомлення надіслано
Знайшли у тексті помилку?
Виділіть її, натисніть Ctrl+Enterі ми все виправимо!
Схожі поради
Перші кроки в пошуковій оптимізації Simple Machines Forum: видаляємо копірайт та зовнішні посилання
Перші кроки в пошуковій оптимізації Simple Machines Forum: видаляємо копірайт та зовнішні посилання
Автоматичне визначення двигуна форуму
Автоматичне визначення двигуна форуму
Автоматичне визначення движка форуму Постраждав index php
Автоматичне визначення движка форуму Постраждав index php
Автоматичне визначення двигуна форуму
Автоматичне визначення двигуна форуму
Як захистити свій форум на Simple Machines (SMF) від спаму
Як захистити свій форум на Simple Machines (SMF) від спаму
Збираємо найкращі бази самостійно
Збираємо найкращі бази самостійно