За способом керування мережі. Основні компоненти та різновиди комп'ютерних мереж. Основні програмні та апаратні компоненти мережі

1.1. Загальна характеристика інформаційно-обчислювальних мереж

Кінець XX століття ознаменувався небувалим стрибком у розвитку глобальних інформаційних та комунікаційних технологій – третім після відкриття каналів передачі аудіо- та відеосигналів, який докорінно вплинув на розвиток системи засобів масової інформації, слідом за радіо- та телемовленням були винайдені мережеві технології, засновані на іншому, цифровому способі передачі інформації, які призвели до формування нового середовища для поширення потоків інформації.

Поряд з автономною роботоюЗначне підвищення ефективності використання комп'ютерів можна досягти об'єднанням їх у комп'ютерні мережі (network).

Під комп'ютерною мережею у сенсі слова розуміють будь-яке безліч комп'ютерів, пов'язаних між собою каналами зв'язку передачі даних.

Існує ряд вагомих причин для об'єднання комп'ютерів у мережі.

По перше, спільне використання ресурсів дозволяє декільком ЕОМ або іншим пристроям здійснювати спільний доступ до окремого диска (файл-серверу), дисководу CD-ROM, стрімеру, принтерів, плотерів, сканерів та іншого обладнання, що знижує витрати на кожного окремого користувача.

По-другеКрім спільного використання дорогих периферійних пристроїв є можливість аналогічно використовувати мережеві версії прикладного програмного забезпечення.

По-третє, комп'ютерні мережі забезпечують нові форми взаємодії користувачів у одному колективі, наприклад під час роботи над загальним проектом.

По-четверте, з'являється можливість використовувати спільні засоби зв'язку між різними прикладними системами (комунікаційні послуги, передача даних та відео, мови і т.д.). Особливого значення має організація розподіленої обробки даних. У разі централізованого зберігання інформації значно спрощуються процеси забезпечення її цілісності та резервного копіювання.

1.1.1. Основні програмні та апаратні компоненти мережі

Комп'ютерна мережа– це складний комплекс взаємопов'язаних та узгоджено функціонуючих програмних та апаратних компонентів.

Вивчення мережі загалом передбачає знання принципів роботи її окремих елементів:

Комп'ютери;
- комунікаційного обладнання;
- операційні системи;
- мережевих програм.

Весь комплекс програмно-апаратних засобів мережі можна описати багатошаровою моделлю. У основі будь-якої мережі лежить апаратний шар стандартизованих комп'ютерних платформ, тобто. система кінцевого користувача мережі, якою може виступати комп'ютер або термінальний пристрій (будь-який пристрій введення-виводу або відображення інформації). Комп'ютери у вузлах мережі іноді називають хост-машинами чи просто хостами.

Нині у мережах широко та успішно застосовуються комп'ютери різних класів – від персональних комп'ютерів до мейнфреймів і суперЕОМ. Набір комп'ютерів у мережі повинен відповідати набору різноманітних завдань, які вирішує мережа.

Другий шар- Це комунікаційне обладнання. Хоча комп'ютери є центральними елементами обробки даних у мережах, останнім часом не менш важливу роль стали відігравати комунікаційні пристрої.

Кабельні системи, повторювачі, мости, комутатори, маршрутизатори та модульні концентратори з допоміжних компонентів мережі перетворилися на основні поряд з комп'ютерами та системним програмним забезпеченням як за впливом на характеристики мережі, так і за вартістю. Сьогодні комунікаційний пристрій може бути складним спеціалізованим мультипроцесором, який потрібно конфігурувати, оптимізувати і адмініструвати.

Третім шаром, що утворює програмну платформу мережі, є операційні системи (ОС). Від того, які концепції управління локальними та розподіленими ресурсами покладено основою мережевої ОС, залежить ефективність роботи всієї мережі.

Найвищим шаром мережевих засобів є різні мережеві програми, такі як мережеві бази даних, поштові системи, засоби архівування даних, системи автоматизації колективної роботи та ін.

Дуже важливо представляти діапазон можливостей, що надаються програмами для різних областей застосування, а також знати, наскільки вони сумісні з іншими мережними програмами та операційними системами.

Канали передачі даних комп'ютерними мережами. Для того щоб комп'ютери могли зв'язатися між собою в мережу, вони повинні бути з'єднані між собою за допомогою деякого фізичного середовища.

Основними типами передавальних середовищ, що використовуються в комп'ютерних мережах, є:

Аналогові телефонні канали загального користування;
- Цифрові канали;
- вузькосмугові та широкосмугові кабельні канали;
- радіоканали та супутникові канали зв'язку;
- оптоволоконні канали зв'язку.

Аналогові канали зв'язкупершими почали застосовуватися передачі даних у комп'ютерних мережах і дозволили використовувати вже існували тоді розвинені телефонні мережі загального користування.

Передача даних аналоговими каналами може виконуватися двома способами.

При першому способітелефонні канали (одна або дві пари проводів) через телефонні станції фізично з'єднують два пристрої, що реалізують комунікаційні функції з підключеними до них комп'ютерами. Такі сполуки називають виділеними лініямиабо безпосередніми сполуками.

Другий спосіб– встановлення з'єднання за допомогою набору телефонного номера (з використанням комутованих ліній).

Якість передачі даних виділених каналів, зазвичай, вище і з'єднання встановлюється швидше. Крім того, на кожен виділений канал необхідний свій комунікаційний пристрій (хоча є і багатоканальні комунікаційні пристрої), а при комутованому зв'язку можна використовувати для зв'язку з іншими вузлами один комунікаційний пристрій.

Цифрові канали зв'язку. Паралельно з використанням аналогових телефонних мереж для міжкомп'ютерної взаємодії почали розвиватися і методи передачі даних у дискретній (цифровій) формі за ненавантаженими телефонними каналами (тобто телефонними каналами, до яких не підведено електричну напругу, яка використовується в телефонній мережі) – цифровим каналам.

Слід зазначити, що поряд з дискретними даними цифровим каналом можна передавати і аналогові інформацію (голосову, відео, факсимільну і т.д.), перетворену на цифрову форму.

Найбільш високі швидкості на невеликих відстанях можуть бути отримані при використанні особливо скрученої пари проводів (для того, щоб уникнути взаємодії між сусідніми проводами), так званої кручений парі(ТР - Twisted Pair).

Кабельні канали, або коаксіальні париявляють собою два циліндричні провідники на одній осі, розділені діелектричним покриттям. Один тип коаксіального кабелю (з опором 50 Ом), використовується головним чином, для передачі вузькосмугових цифрових сигналів, інший тип кабелю (з опором 75 Ом) – передачі широкосмугових аналогових і цифрових сигналів. Вузькосмугові та широкосмугові кабелі, що безпосередньо зв'язують між собою комунікаційне обладнання, дозволяють обмінюватися даними на високих швидкостях (до декількох мегабіт/c) в аналоговій або цифровій
формі.

Радіоканали та супутникові канали зв'язку. Використання в комп'ютерних мережах як передаючого середовища радіохвиль різної частоти є економічно ефективним або для зв'язку на великих і надвеликих відстанях (з використанням супутників), або для зв'язку з важкодоступними, рухомими або об'єктами, що тимчасово використовуються.

Частоти, на яких функціонують радіомережі за кордоном, зазвичай використовують діапазон 2-40 ГГц (особливо діапазон 4-6 ГГц). Вузли в радіомережі можуть бути розташовані (залежно від апаратури, що використовується) на відстані до 100 км один від одного.

Супутники зазвичай містять кілька підсилювачів (або транспондерів), кожен із яких приймає сигнали в заданому діапазоні частот (зазвичай 6 або 14 ГГЦ) і регенерує їх в іншому частотному діапазоні (наприклад, 4 або 12 ГГц). Для передачі зазвичай використовуються геостаціонарні супутники, розміщені на екваторіальній орбіті на висоті 36000 км. Така відстань дає суттєву затримку сигналу (у середньому 270 мс) для компенсації якої використовують спеціальні методи.

Крім обміну даними в радіодіапазоні останнім часом для зв'язку на невеликі відстані (зазвичай у межах кімнати) використовується і інфрачервоне випромінювання.

У оптоволоконних каналах зв'язкувикористовується відоме з фізики явища повного внутрішнього відбиття світла, що дозволяє передавати потоки світла всередині оптоволоконного кабелю великі відстані практично без втрат. Як джерела світла в оптоволоконному кабелі використовуються світловипускаючі діоди (LED – light-emitting diode) або лазерні діоди, а як приймачі – фотоелементи.

Оптоволоконні канали зв'язку, незважаючи на їх вищу вартість порівняно з іншими видами зв'язку, набувають все більшого поширення, причому не тільки для зв'язку на невеликі відстані, а й на внутрішньоміських та міжміських ділянках.

У комп'ютерних мережах передачі даних між вузлами мережі можна використовувати три технології: комутацію каналів, комутацію повідомлень і комутацію пакетів.

Комутація каналів, що забезпечується телефонною мережею загального користування, дозволяє за допомогою комутаторів встановити пряме з'єднання між вузлами мережі.

При комутації повідомленьпристрої, звані комутаторами і виконані на базі універсальних або спеціалізованих комп'ютерів, дозволяють накопичувати (буферизувати) повідомлення та посилати їх відповідно до заданої системи пріоритетності та принципів маршрутизації іншим вузлам мережі. Використання комутації повідомлень може збільшити час доставки повідомлень порівняно з комутацією каналів, проте при цьому згладжуються пікові навантаження в мережі та підвищується живучість мережі.

При пакетної комутаціїдані користувача розбиваються більш дрібні порції – пакети, причому кожен пакет містить службові поля і полі даних. Існують два основних способи передачі даних при пакетній комутації: віртуальний канал, коли між вузлами встановлюється і підтримується з'єднання як би виділеним каналом (хоча насправді фізичний канал передачі даних розділений між кількома користувачами) і дейтаграмний режим, коли кожен пакет з набору пакетів, містить дані користувача, що передається між вузлами незалежно один від одного. Перший спосіб з'єднання називають також контактним режимом(connection mode), другий - безконтактним(Connectionless mode).

1.1.2. Класифікація комп'ютерних мереж

Об'єднання розглянутих вище компонентів в мережу може здійснюватися різними способами та засобами. За складом своїх компонентів, способами їх з'єднання, сферою використання та іншими ознаками мережі можна розбити на класи таким чином, щоб належність описуваної мережі до того чи іншого класу досить повно могла характеризувати властивості та якісні параметри мережі.

Однак така класифікація мереж є досить умовною. Найбільшого поширення на сьогодні набуло, поділ комп'ютерних мережза ознакою територіального розміщення.

За цією ознакою мережі поділяються на три основні класи:

LAN – локальні мережі (Local Area Networks);
MAN – міські мережі (Metropolitan Area Networks).
WAN – глобальні мережі (Wide Area Networks);

Локальна мережа (ЛЗ)– це комунікаційна система, що підтримує в межах будівлі або деякої іншої обмеженої території один або кілька високошвидкісних каналів передачі цифрової інформації, що надаються підключеним пристроям короткочасного монопольного використання. Території, що охоплюються ЛЗ, можуть суттєво відрізнятися.

Довжина ліній зв'язку для деяких мереж може бути не більше 1000 м, інші ж ЛЗ здатні обслужити ціле місто. Територіями, що обслуговуються, можуть бути як заводи, судна, літаки, так і установи, університети, коледжі. Як передавальне середовище, як правило, використовуються коаксіальні кабелі, хоча все більшого поширення набувають мережі на кручений парі та оптоволокні, а останнім часом також стрімко розвивається технологія бездротових локальних мереж, В яких використовується один з трьох видів випромінювань: широкосмугові радіосигнали, малопотужне випромінювання надвисоких частот (НВЧ випромінювання) та інфрачервоні промені.

Невеликі відстані між вузлами мережі, використовуване передавальне середовище і пов'язана з цим мала ймовірність появи помилок в даних, що передаються, дозволяють підтримувати високі швидкості обміну - від 1 Мбіт/с до 100 Мбіт/с (в даний час вже є промислові зразки ЛЗ зі швидкостями порядку 1 Гбіт /с).

Міські мережі, як правило, охоплюють групу будівель та реалізуються на оптоволоконних або широкосмугових кабелях. За своїми характеристиками вони є проміжними між локальними та глобальними мережами. Останнім часом у зв'язку з прокладанням високошвидкісних та надійних оптоволоконних кабелів на міських та міжміських ділянках, а нові перспективні мережеві протоколи, наприклад, ATM (Asynchronous Transfer Mode – режим асинхронної передачі), які у перспективі можуть використовуватися як у локальних, і у глобальних мережах.

Глобальні мережі, На відміну від локальних, як правило, охоплюють значно більші території і навіть більшість регіонів земної кулі (прикладом може бути мережа Internet). В даний час як середовище в глобальних мережах використовуються аналогові або цифрові провідні канали, а також супутникові канали зв'язку (зазвичай для зв'язку між континентами). Обмеження швидкості передачі (до 28,8 Кбіт/с на аналогових каналах і до 64 Кбіт/с – на користувачах ділянках цифрових каналів) та відносно низька надійність аналогових каналів, що вимагає використання на нижніх рівнях протоколів засобів виявлення та виправлення помилок суттєво знижують швидкість обміну даними у глобальних мережах порівняно з локальними.

Існують інші класифікаційні ознаки комп'ютерних мереж.

За сферою функціонуваннямережі поділяються на:

Банківські мережі
- мережі наукових установ,
- Університетські мережі;

За формою функціонуванняможна виділити:

Комерційні мережі;
- безкоштовні мережі,
- корпоративні мережі
- мережі загального користування;

За характером функцій, що реалізуютьсямережі поділяються на:

Обчислювальні, призначені для вирішення завдань управління на основі обчислювальної обробкивихідної інформації;
- інформаційні, призначені для отримання довідкових даних на запит користувачів; змішані, у яких реалізуються обчислювальні та інформаційні функції.

За способом керуванняобчислювальні мережі поділяються на:

Мережі з децентралізованим керуванням;
- централізованим управлінням;
- Змішаним управлінням.

У першому випадку кожна ЕОМ, що входить до складу мережі, включає повний набір програмних засобівдля координації виконуваних мережевих операцій. Мережі такого типу складні й досить дорогі, оскільки операційні системи окремих ЕОМ розробляються з орієнтацією колективний доступом до загальному полю пам'яті мережі.

У разі змішаних мереж під централізованим управлінням ведеться вирішення завдань, які мають найвищим пріоритетом і, зазвичай, що з обробкою великих обсягів інформації.

За сумісністю програмного забезпеченнябувають мережі:

Однорідні;
- гомогенні (що складаються з програмно-сумісних комп'ютерів)
- неоднорідні або гетерогенні (якщо комп'ютери, що входять до мережі, програмно несумісні).

1.1.3. Локальні мережі

Існують два підходи до побудови локальних мереж і, відповідно, два типи: мережі типу клієнт/сервер та однорангові мережі.

У мережах типу клієнт/сервер використовується виділений комп'ютер (сервер), на якому зосереджені файли загального користування та надає сервіс друку для багатьох користувачів (рис. 1).

Мал. 1. Мережі типу клієнт/сервер

Сервер– комп'ютер, підключений до мережі та забезпечує її користувачів певними послугами.

Сервери можуть здійснювати зберігання даних, управління базами даних, віддалену обробку завдань, друк завдань та низку інших функцій, потреба в яких може виникнути у користувачів мережі. Сервер – джерело ресурсів мережі. Серверів може бути досить багато в мережі, і кожен з них може обслуговувати свою групу користувачів або управляти певними базами даних.

Робоча станція– персональний комп'ютер, підключений до мережі, через який користувач отримує доступ до її ресурсів. Робоча станція мережі функціонує як у мережному, і у локальному режимі. Вона оснащена власною операційною системою (MSDOS, Windows тощо), забезпечує користувача всіма необхідними інструментами для вирішення прикладних завдань. Робочі станції, що підключаються до сервера, називають клієнтами. Як клієнти можуть використовуватися як потужні комп'ютери для ресурсомісткої обробки електронних таблиць, так і малопотужні PC для простої обробки текстів. На противагу цьому як сервери зазвичай встановлюють потужні комп'ютери. У зв'язку з необхідністю забезпечувати одночасну обробку запитів великої кількості клієнтів та гарний захист даних мережі від несанкціонованого доступу, сервер має працювати під керуванням спеціалізованої операційної системи.

Приклади: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Однорангові мережі. В однорангових мережах виділені сервери не використовуються (рис. 2).

Мал. 2. Розташування комп'ютерів у однорангових мережах

Одночасно з обслуговуванням користувача комп'ютер у одноранговій мережі може брати на себе функції сервера, виконуючи завдання друку та відповідаючи на файлові запити з інших робочих станцій мережі. Звичайно, якщо комп'ютер не надає у спільне користування свій дисковий простір або свій принтер, він є лише клієнтом по відношенню до інших робочих станцій, що виконує функції сервера. Windows 95 має вбудовані можливості для побудови одноранговій мережі. Якщо виникне необхідність підключення до інших однорангових мереж, Windows 95 підтримує такі мережі:

Net Ware Lite
- Artisoft LANtastic.

1.1.4. Топологія мережі

Під топологієюрозуміється опис властивостей мережі, властивих її гомоморфним перетворенням, тобто. таким змінам зовнішнього виглядумережі, відстаней між її елементами, їх взаємного розташування, у яких змінюється співвідношення цих елементів між собою.

Топологія комп'ютерної мережі багато чому визначається способом з'єднання комп'ютерів друг з одним. Топологія багато чому визначає багато важливих властивостей мережі, наприклад такі, як надійність (живучість), продуктивність та інших. Існують різні підходи до класифікації топологій мереж. Згідно з одним з них конфігурації локальних мереж діляться на два основні класи: широкомовніі послідовні.

У широкомовних конфігураціяхкожен ПК (приймач-передавач фізичних сигналів) передає сигнали, які можуть бути сприйняті рештою ПК. До таких змін належать топології «загальна шина», «дерево», «зірка з пасивним центром». Мережа типу "зірка з пасивним центром" можна розглядати як різновид "дерева", що має корінь з відгалуженням до кожного підключеного пристрою.

У послідовних конфігураціяхкожен фізичний рівень передає інформацію лише одному ПК. Прикладами послідовних конфігурацій є: довільна (довільне з'єднання комп'ютерів), ієрархічна, «кільце», «ланцюжок», «зірка з інтелектуальним центром», «сніжинка» та
інші.

Найбільш оптимальною з точки зору надійності (можливості функціонування мережі при виході ладу окремих вузлів чи каналів зв'язку) є повнозв'язкова мережа, тобто. мережу, в який кожен вузол мережі пов'язаний з усіма іншими вузлами, проте при великій кількості вузлів така мережа вимагає великої кількості каналів зв'язку і важко реалізується через технічні складності та високу вартість. Тому практично всі мережі є неповнозв'язними.

Хоча при заданій кількості вузлів у неповнозв'язній мережі може існувати велика кількість варіантів з'єднання вузлів мережі, на практиці зазвичай використовуються три найбільш поширені (базові) топології ЛОМ:

1. загальна шина;
2. кільце;
3. зірка.

Шинна топологія (рис. 3), коли всі вузли мережі підключаються до одного незамкнутого каналу, що зазвичай називається шиною.

Рис 3. Топологія «Шина»

В даному випадку, одна з машин служить як системний обслуговуючий пристрій, що забезпечує централізований доступ до загальних файлів і баз даних, друкувальних пристроїв та інших обчислювальних ресурсів.

Мережі даного типунабули великої популярності завдяки низькій вартості, високій гнучкості та швидкості передачі даних, легкості розширення мережі (підключення нових абонентів до мережі не позначається на її основних характеристиках). До недоліків шинної топології слід віднести необхідність використання досить складних протоколів та вразливість щодо фізичних ушкоджень кабелю.

Кільцева топологія(рис. 4), коли всі вузли мережі підключаються до одного замкненого кільцевого каналу.

Рис 4. Топологія «Кільце»

Ця структура мережі характеризується тим, що інформація по кільцю може передаватися тільки в одному напрямку та всі підключені ПЕОМ можуть брати участь у її прийомі та передачі. При цьому абонент-одержувач повинен позначити отриману інформацію спеціальним маркером, інакше можуть з'явитися дані, що «заблукали», що заважають нормальній роботімережі.

Як послідовна конфігурація кільце особливо уразливе щодо відмов: вихід із ладу будь-якого сегмента кабелю призводить до припинення обслуговування всіх користувачів. Розробники ЛОМ доклали чимало зусиль, щоб упоратися з цією проблемою. Захист від пошкоджень чи відмов забезпечується або замиканням кільця на зворотний (дублюючий) шлях, або перемиканням на запасне кільце. І в тому, і в іншому випадку зберігається загальна кільцева топологія.

Зіркоподібна топологія(рис. 5), коли всі вузли мережі підключаються до одного центрального вузла, що називається хостом (host)або хабом (hub).

Рис 5. Топологія «Зірка»

Конфігурацію можна як подальший розвиток структури «дерево з коренем» з відгалуженням до кожного підключеного пристрою. У центрі мережі зазвичай розміщується комутуючий пристрій, що забезпечує життєздатність системи. ЛОМ подібної конфігурації знаходять найчастіше застосування автоматизованих установчих системах управління, використовують центральну базу даних. Зіркоподібні ЛОМ, як правило, менш надійні, ніж мережі із загальною шиною або ієрархічні, але ця проблема вирішується дублюванням апаратури центрального вузла. До недоліків можна також віднести значне споживання кабелю (іноді в кілька разів перевищує витрати в аналогічних за можливостями ЛОМ із загальною шиною або ієрархічних).

Мережі можуть бути змішаною топології ( гібридні), коли окремі частини мережі мають різну топологію. Прикладом може бути локальна мережа FDDI, у якій основні ( магістральні) вузли підключаються до кільцевого каналу, а до них з ієрархічної топології підключаються інші вузли.

1.1.5. Рівні взаємодії комп'ютерів у мережах

У комп'ютерній мережі існує 7 рівнів взаємодії між комп'ютерами:

Фізичний;
- логічний;
- Мережевий;
- Транспортний;
- Рівень сеансів зв'язку;
- представницький;
- Прикладний рівень.

Фізичний рівень(Physical Layer) визначає електричні, механічні, процедурні та функціональні специфікації та забезпечує для канального рівня встановлення, підтримання та розрив фізичного з'єднання між двома комп'ютерними системами, безпосередньо пов'язаними між собою за допомогою передавального середовища, наприклад, аналогового телефонного каналу, радіоканалу або оптоволоконного каналу.

Канальний рівень(Data Link Layer) управляє передачею даних каналом зв'язку. Основними функціями цього рівня є розбиття даних, що передаються на порції, звані кадрами, виділення даних з потоку біт, що передаються на фізичному рівні, для обробки на мережному рівні, виявлення помилок передачі і відновлення неправильно переданих даних.

Мережевий рівень(Network Layer) забезпечує зв'язок між двома комп'ютерними системами мережі, які обмінюються інформацією. Іншою функцією мережного рівня є маршрутизація даних (званих на цьому рівні пакетами) в мережі та між мережами (міжмережевий протокол).

Транспортний рівень(Transport Layer) забезпечує надійну передачу (транспортування) даних між комп'ютерними системами мережі для вищих рівнів. Для цього використовуються механізми для встановлення, підтримки та розриву віртуальних каналів (аналогу виділених телефонних каналів), визначення та виправлення помилок при передачі, керування потоком даних (з метою запобігання переповненню або втратам даних).

Сеансовий рівень(Session Layer) забезпечує встановлення, підтримання та закінчення сеансу зв'язку для рівня уявлень, а також відновлення аварійно перерваного сеансу.

Рівень представлення даних(Presentation Layer) забезпечує перетворення даних з уявлення, що використовується в прикладній програмі однієї комп'ютерної системи на уявлення, що використовується в іншій комп'ютерній системі. У функції рівня уявлень входить також перетворення кодів даних, їх шифрування/розшифрування, а також стиснення даних, що передаються.

Прикладний рівень(Application Level) відрізняється від інших рівнів моделі OSI тим, що забезпечує послуги для прикладних завдань. Цей рівень визначає доступність прикладних завдань та ресурсів для зв'язку, синхронізує взаємодіючі прикладні завдання, встановлює угоди щодо процедур відновлення при помилках та управління цілісністю даних. Важливими функціями прикладного рівня є керування мережею, а також виконання найпоширеніших системних прикладних завдань: електронної пошти, обмін файлами та іншими.

Кожен рівень для вирішення свого підзавдання має забезпечити виконання певних моделлю функцій даного рівня, дій (послуг) для вищого рівня та взаємодіяти з аналогічним рівнем в іншій комп'ютерній системі.

Відповідно до кожного рівня взаємодії відповідає набір протоколів (тобто правил взаємодії).

Під протоколомрозуміється певна сукупність правил, що регламентують формат та процедури обміну інформацією.

Зокрема, він визначає, як виконується з'єднання, долається шум на лінії та забезпечується безпомилкова передача даних між модемами.

Стандарт, своєю чергою, включає загальноприйнятий протокол чи набір протоколів. Функціонування мережного обладнання неможливе без взаємопов'язаних стандартів. Узгодження стандартів досягається за рахунок несуперечливих технічних рішень, і за рахунок групування стандартів. Кожній конкретній мережі притаманна своя базова сукупність протоколів.

БІЛОРУСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МІЖНАРОДНИЙ ІНСТИТУТ ДИСТАНЦІЙНОЇ ОСВІТИ

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

ПО НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНІ: Комп'ютерні мережі

Види комп'ютерних мереж

Комп'ютерні мережі можна класифікувати за різними ознаками.

I. За принципами управління:

1. Однорангові - які мають виділеного сервера. В якій функції керування по черзі передаються від однієї робочої станції до іншої;

2. Багаторангові – це мережа, до складу якої входять один або кілька виділених серверів. Інші комп'ютери такої мережі (робочі станції) виступають у ролі клієнтів.

II. За способом з'єднання:

1. "Пряме з'єднання- два персональні комп'ютери з'єднуються відрізком кабелю. Це дозволяє одному комп'ютеру (провідному) отримати доступ до ресурсів іншого (відомого);

2. "Загальна шина- підключення комп'ютерів до одного кабелю;

3. "Зірка- з'єднання через центральний вузол;

4. "Кільце" - послідовне з'єднанняПК за двома напрямками.

III. За охопленням території:

1. Локальна мережа(Мережа, в якій комп'ютери розташовані на відстані до кілометра і зазвичай з'єднані за допомогою швидкісних ліній зв'язку.) – 0,1 – 1,0 км; Вузли ЛОМ знаходяться в межах однієї кімнати, поверху, будівлі.

2. Корпоративна мережа(В межах знаходяться в межах однієї організації, фірми, заводу). Кількість вузлів у КВС може досягати кількох сотень. При цьому до складу корпоративної мережі зазвичай входять не лише персональні комп'ютери, а й потужні ЕОМ, і навіть різне технологічне устаткування (роботи, складальні лінії тощо.).

Корпоративна мережа дозволяє полегшити керівництво підприємством та управління технологічним процесом, встановити чіткий контроль за інформаційними та виробничими ресурсами.

3. Глобальна мережа(Мережа, елементи якої віддалені один від одного на значну відстань) - до 1000 км.

Як лінії зв'язку в глобальних мережах використовуються як спеціально прокладені (наприклад, трансатлантичний оптоволоконний кабель), і існуючі лінії зв'язку (наприклад, телефонні мережі). Кількість вузлів у ГВП може сягати десятків мільйонів. До складу глобальної мережі входять окремі локальні та корпоративні мережі.

4. Всесвітня мережа- Об'єднання світових мереж (Internet).

ТОПОЛОГІЯ КОМП'ЮТЕРНИХ МЕРЕЖ

Топологія мережі – геометрична форма та фізичне розташування комп'ютерів по відношенню один до одного. Топологія мережі дозволяє порівнювати та класифікувати різні мережі. Розрізняють три основні види топології:

1) Зірка;

2) Кільце;

ШИННА ТОПОЛОГІЯ

Ця топологія використовує один канал, що передає, на базі коаксіального кабелю, званий "шиною". Усі мережні комп'ютери приєднуються безпосередньо до шини. На кінцях кабелю-шини встановлюються спеціальні заглушки – "термінатори" (terminator). Вони потрібні для того, щоб погасити сигнал після проходження по шині. До недоліків топології "Шина" слід зарахувати таке:

Дані, що подаються по кабелю, доступні всім підключеним комп'ютерам;

У разі пошкодження шини вся мережа перестає функціонувати.

ТОПОЛОГІЯ «КІЛЬЦЕ»

Для топології кільце характерна відсутність кінцевих точок з'єднання; мережа замкнута, утворюючи нерозривне кільце, яким передаються дані. Ця топологія має на увазі наступний механізм передачі: дані передаються послідовно від одного комп'ютера до іншого, доки досягнуть комп'ютера-одержувача. Недоліки топології "кільце" ті самі, те й у топології "шина":

Загальна доступність даних;

Нестійкість до ушкоджень кабельної системи.

ТОПОЛОГІЯ «ЗІРКА»

У мережі з топологією "зірка" всі комп'ютери з'єднані зі спеціальним пристроєм, який називається мережним концентратором або "хабом" (hub), який виконує функції розподілу даних. Прямі з'єднання двох комп'ютерів у мережі відсутні. Завдяки цьому є можливість вирішення проблеми загальнодоступності даних, а також підвищується стійкість до пошкоджень кабельної системи. Однак функціональність мережі залежить від стану мережного концентратора.

Методи доступу до несучої в комп'ютерних мережах

У різних мережахІснують різні процедури обміну даними між робочими станціями.

Міжнародний інститут інженерів з електротехніки та радіоелектроніки (Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE) розробив стандарти (IEEE802.3, IEEE802.4 та IEEE802.5), які описують методи доступу до мережних каналів даних.

Найбільшого поширення набули конкретні реалізації методів доступу: Ethernet, ArcNet і Token Ring. Ці реалізації засновані відповідно на стандартах IEEE802.3, IEEE802.4 та IEEE802.5.

Метод доступу до Ethernet

Цей метод доступу, розроблений фірмою Xerox у 1975 році, користується найбільшою популярністю. Він забезпечує високу швидкість передачі даних та надійність.

Для цього методу доступу використовується топологія "загальна шина". Тому повідомлення, яке надсилається однією робочою станцією, приймається одночасно всіма іншими станціями, підключеними до загальної шини. Але повідомлення призначене тільки для однієї станції (воно включає адресу станції призначення і адресу відправника). Та станція, якій призначено повідомлення, приймає його, інші ігнорують.

Метод доступу Ethernet є методом множинного доступу з прослуховуванням несучої та розв'язанням конфліктів, які називаються колізіями (CSMA/CD - Carter Sense Multiple Access with Collision Detection).

Перед початком передачі робоча станція визначає, вільний канал чи зайнятий. Якщо канал є вільним, станція починає передачу.

Ethernet не виключає можливості одночасної передачі повідомлень двома чи кількома станціями. Апаратура автоматично розпізнає такі конфлікти. Після виявлення конфлікту станції затримують передачу деякий час. Цей час невеликий і для кожної станції свій. Після затримки передача поновлюється.

Реально конфлікти призводять до зменшення швидкодії мережі лише у тому випадку, якщо працює кілька десятків чи сотень станцій.

Метод доступу ArcNet

Цей метод розроблено фірмою Datapoint Corp. Він також набув широкого поширення, в основному завдяки тому, що обладнання ArcNet дешевше, ніж обладнання Ethernetабо Token-Ring.

ArcNet використовується в локальних мережах із топологією "зірка". Один із комп'ютерів створює спеціальний маркер (повідомлення спеціального виду), який послідовно передається від одного комп'ютера до іншого.

Якщо станція бажає надіслати повідомлення іншій станції, вона повинна дочекатися маркера і додати до нього повідомлення, доповнене адресами відправника та призначення. Коли пакет дійде до станції призначення, повідомлення буде "відчеплено" від маркера та передано станції.

Метод доступу Token-Ring

Метод доступу Token-Ring був розроблений фірмою IBM та розрахований на кільцеву топологію мережі.

Цей метод нагадує ArcNet, оскільки також використовує маркер, що передається від однієї станції до іншої. На відміну від ArcNet при методі доступу Token-Ring можна призначати різні пріоритети різним робочим станціям.

Середовища передачі, їх характеристики

Коаксіальний кабель

Коаксіальний кабель був першим типом кабелю, використаним для підключення комп'ютерів до мережі. Кабель цього типу складається з центрального мідного провідника, покритого пластиковим ізолюючим матеріалом, який, у свою чергу, оточений мідною сіткою та/або алюмінієвою фольгою. Цей зовнішній провідник забезпечує заземлення та захист центрального провідника від зовнішньої електромагнітної інтерференції. При прокладанні мереж використовуються два типи кабелю - "Товстий коаксіальний кабель" (Thicknet) та "Тонкий коаксіальний кабель" (Thinnet). Мережі з урахуванням коаксіального кабелю забезпечують передачу зі швидкістю до 10 Мбіт/с. Максимальна довжинасегмента лежить у діапазоні від 185 до 500 м залежно від типу кабелю.

"Кручена пара"

Кабель типу "кручена пара" (twisted pair), є одним з найбільш поширених типів кабелю в даний час. Він складається з кількох пар мідних дротів, покритих пластиковою оболонкою. Провіди, що становлять кожну пару, закручені навколо один одного, що забезпечує захист від взаємних наведень. Кабелі даного типу діляться на два класи - "екранована кручена пара" ("Shielded twisted pair") і "неекранована кручена пара" ("Unshielded twisted pair"). Відмінність цих класів полягає в тому, що екранована кручена пара є більш захищеною від зовнішньої електромагнітної інтерференції, завдяки наявності додаткового екрану з мідної сітки та/або алюмінієвої фольги, що оточує кабелі проводу. Мережі на основі "крученої пари" в залежності від категорії кабелю забезпечують передачу зі швидкістю від 10 Мбіт/с – 1 Гбіт/с. Довжина сегмента кабелю не може перевищувати 100 м (100 Мбіт/с) або 30 м (1 Гбіт/с).

Оптоволоконний кабель

Оптоволоконні кабелі є найбільш сучасною кабельною технологією, що забезпечує високу швидкість передачі даних на великі відстані, стійку до інтерференції та прослуховування. Оптоволоконний кабель складається з центрального скляного або пластикового провідника, оточеного шаром скляного або пластикового покриття та зовнішньою захисною оболонкою. Передача даних здійснюється за допомогою лазерного або світлодіодного передавача, що посилає односпрямовані світлові імпульси через центральний провідник. Сигнал на іншому кінці приймається фотодіодним приймачем, що здійснює перетворення світлових імпульсів електричні сигнали, які можуть оброблятися комп'ютером. Швидкість передачі для оптоволоконних мереж знаходиться в діапазоні від 100 Мбіт/с до 2 Гбіт/с. Обмеження довжиною сегмента становить 2 км.

Комп'ютерна мережа називається з'єднання двох або більше комп'ютерів. У загальному випадку для створення комп'ютерної мережі необхідне спеціальне апаратне (мережеве обладнання) та програмне забезпечення(Мережеві програмні засоби). Найпростіше з'єднання двох комп'ютерів для обміну даними називається прямим з'єднанням. У цьому випадку не потрібно додаткового апаратного та програмного забезпечення. Роль апаратного з'єднання виконує стандартний паралельний порт, проте програмне забезпечення вже є у операційній системі. Перевагою прямої сполуки є його простота, недоліком – низька швидкістьпередачі даних.

Мережі поділяються на локальні та глобальні. Призначення всіх видів мереж має одне – забезпечення спільного доступу до загальним ресурсам: апаратним, програмним та інформаційним (ресурсам даних).

За характером функцій мережі, що реалізуються, поділяються:

на обчислювальні, призначені для вирішення завдань управління на основі обчислювальної обробки вихідної інформації;

Інформаційні, призначені для отримання довідкових даних на запит користувачів;

Змішані, у яких реалізуються обчислювальні та інформаційні функції.

За способом керування мережі діляться на мережі:

З децентралізованим управлінням - кожен комп'ютер, що входить до складу мережі, включає повний набір програмних засобів для координації мережевих операцій;

З централізованим управлінням – координація роботи комп'ютерів здійснюється під управлінням єдиної ОС;

Зі змішаним управлінням - під централізованим управлінням ведеться вирішення завдань, які мають найвищий пріоритет і зазвичай пов'язані з обробкою великих обсягів інформації.

Рівні моделі зв'язку:

1. Прикладний рівень- Користувач за допомогою програм створює документ.

2. Рівень вистави- Операційна система комп'ютера фіксує, де знаходяться дані і забезпечує взаємодію з наступним рівнем.

3. Сеансовий рівень– комп'ютер взаємодіє з мережею: перевіряє право користувача на вихід у мережу та передає документ до протоколів транспортного рівня.

4. Транспортний рівень– документ перетворюється на ту форму, в якій належить передавати дані у мережі.

5. Мережевий рівеньвизначає маршрут руху даних у мережі.

6. Рівень з'єднаннянеобхідний для того, щоб промодулювати сигнали відповідно до даних, отриманих з рівня мережі. У комп'ютері ці функції виконує мережева картачи модем.

7. Фізичний рівень. На цьому рівні відбувається реальна передача даних. Тут немає ані документів, ані пакетів, ані байтів – лише біти. Відновлення документа відбувається поступово при переході з нижнього рівня на верхній. Кошти фізичного рівня лежать поза комп'ютера. У локальних мережах це обладнання самої мережі. При віддаленому зв'язку з використанням модемів це лінії телефонного зв'язку, Комутаційне обладнання і т.п.

Різні рівні протоколів сервера та клієнта не взаємодіють один з одним безпосередньо, але вони взаємодіють через фізичний рівень. Поступово переходячи з верхнього рівняна нижній, дані безперервно перетворюються. Це створює ефект віртуального взаємодії рівнів між собою. Однак, незважаючи на віртуальність, це все-таки з'єднання, через які теж проходять дані. На віртуальних з'єднаннях засновані всі служби сучасного Інтернету.

Локальні обчислювальні мережі (ЛВС).Якщо комп'ютери знаходяться недалеко один від одного, використовують загальний комплект мережного обладнання та керуються одним пакетом програмного забезпечення, таку мережу називають локальною. Створення локальних мереж притаманно окремих підрозділів підприємств. Розглянемо організацію обміну інформацією моделі взаємодії ЛВС.

У серверних ЛОМ реалізовано дві моделі взаємодії користувачів із робочими станціями: модель файл-серверта модель клієнт-сервер.У першій моделі сервер забезпечує доступ до файлів бази даних кожної робочої станції, і цьому його робота закінчується. Наприклад, якщо використовується база даних типу файл-сервер для отримання відомостей про платників податків, які мешкають на будь-якій конкретній вулиці Москви, по мережі буде передана вся таблиця по територіальному округу, і вирішувати, які записи в ній задовольняють запиту, а які ні, доводиться самої робочої станції. Таким чином, робота моделі "файл-сервер" призводить до перевантаження мережі.

Усунення цих недоліків досягається моделі «клієнт-сервер». В цьому випадку прикладна системаділиться на дві частини: зовнішню, звернену до користувача і звану клієнтом, і внутрішню, що обслуговує і називається сервером. Сервером є машина, що має ресурси і надає їх, а клієнтом - потенційний споживач цих ресурсів. Роль ресурсів може грати файлова система(Файловий сервер), процесор (обчислювальний сервер), база даних (сервер бази даних), принтер (принтер-сервер) та ін. Оскільки сервер (або сервери) обслуговує одночасно багатьох клієнтів, то на серверному комп'ютері повинна функціонувати багатозадачна операційна система.

У моделі «клієнт-сервер» сервер грає активну роль, оскільки його програмне забезпечення змушує сервер «спочатку подумати, та був зробити». Потоки інформації, що поточні по мережі, стають меншими, оскільки сервер спочатку обробляє запити, а потім посилає клієнту те, чого він потребує. Сервер також контролює допустимість звернення до записів на індивідуальній основі, що забезпечує більшу безпеку даних.

У моделі «клієнт-сервер», створеній на основі ПЕОМ, пропонується таке:

· Мережа містить значну кількість серверів та клієнтів;

· основу обчислювальної системи складають робочі станції, кожна з яких функціонує як клієнт та запитує інформацію, яка знаходиться на сервері;

· Користувач системи звільнений від необхідності знати, де знаходиться необхідна йому інформація, він просто запитує те, що йому потрібно;

· Система реалізується у вигляді відкритої архітектури, що об'єднує ЕОМ різних класів та типів з різними системами.

Конфігурація ЛОМ.Конфігурація локальної мережі називається топологією. Найбільш поширені такі топології:

- шина- одна з машин служить як системний обслуговуючий пристрій, що забезпечує централізований доступ до загальних файлів, баз даних та інших обчислювальних ресурсів;

- кільце- інформація по кільцю може передаватися лише в одному напрямку;

- зірка(радіальна) - у центрі мережі розміщується комутуючий пристрій, що забезпечує життєздатність системи;

- сніжинка(багатозв'язкова) - топологія з файловим сервером для різних робочих груп та один центральний сервер для всієї мережі;

- ієрархічна(дерево) - утворюється шляхом з'єднання кількох шин з кореневою системою, де розміщуються найважливіші компоненти ЛОМ.

На практиці частіше зустрічаються гібридні ЛОМ, пристосовані до вимог конкретного замовника та поєднуючі фрагменти різних топологій. Локальні мережі можна поєднувати одна з одною, навіть якщо між ними дуже великі відстані. При цьому використовуються звичайні засоби зв'язку: телефонні лінії, радіостанції, волоконно-оптичні лінії, супутниковий зв'язокта ін При з'єднанні двох або більше мереж між собою утворюється глобальна мережа. Глобальна мережа може охоплювати місто, область, країну, континент та всю земну кулю. У тих випадках, коли мережі, що працюють за різними протоколами, перетинаються, виникає необхідність у перекладі даних з формату, прийнятого в одній мережі, у формат, прийнятий в іншій мережі. Комп'ютери або програми, які виконують цю функцію, називаються шлюзами. Якщо об'єднують мережі, що використовують однакові протоколи, обладнання, що стоїть між ними, називають мостами.

Методи доступу до ЛОМ.За методами мережі виділяються такі найпоширеніші мережі, як Ethernet, ArcNet, Token Ring.

Ethernet- метод множинного доступу. Перед початком передачі робоча станція визначає, вільний канал чи зайнятий. Якщо вільний, станція починає передачу. Для цього методу використовується топологія «шина». Повідомлення, що надсилається однією робочою станцією, приймається одночасно всіма іншими станціями, підключеними до загальної шини. Повідомлення ігнорується всіма станціями, крім відправника та адресата.

ArcNet -використовується в ЛОМ із зіркоподібною топологією. Один із ПК створює спеціальний маркер, який послідовно передається від одного ПК до іншого. Якщо станція надсилає повідомлення іншій станції, вона повинна дочекатися маркера і додати до нього повідомлення, доповнене адресами відправника та призначення. Коли пакет дійде до станції призначення, повідомлення буде відокремлено від маркера та надіслано станції.

Token Ring- розрахований на кільцеву структуру та також використовує маркер, що передається від однієї станції до іншої. Але при ньому є можливість призначати різні пріоритети різним робочим станціям. При цьому методі маркер переміщається по кільцю, даючи послідовно розташованим на ньому комп'ютерам право на передачу.

Забезпечення безпеки інформації у обчислювальних мережах.При підключенні локальної мережі до глобальної мережі відіграє важливу роль мережевої безпеки. Повинен бути обмежений доступ до локальної мережі для сторонніх осіб ззовні, а також обмежений вихід за межі локальної мережі для працівників підприємства, які не мають відповідних прав. Для забезпечення мережної безпеки між локальною та глобальною мережеювстановлюють брандмауери - комп'ютери чи програми, що перешкоджають несанкціонованого переміщення даних між мережами.

Глобальна інформаційна мережа Інтернет.Інтернет у вузькому значенні – це об'єднання мереж. Однак останніми роками у цього слова з'явився ширший зміст: Всесвітня комп'ютерна мережа. Інтернет можна розглядати у фізичному сенсі як кілька мільйонів комп'ютерів, пов'язаних один з одним всілякими лініями зв'язку. Однак такий фізичний погляд дуже вузький.

Інтернет є деякий інформаційний простір, всередині якого здійснюється безперервна циркуляція даних. У цьому сенсі його можна порівняти з теле- та радіоефіром, хоча є очевидна різниця в тому, що в ефірі ніяка інформація зберігатися не може, а в Інтернеті вона переміщається між комп'ютерами, що становлять вузли мережі, і якийсь час зберігається на жорстких дисках. Розглянемо принципи функціонування Інтернету.

Народженням Інтернету прийнято вважати 1983 рік. Цього року відбулися революційні зміни у програмному забезпеченні комп'ютерного зв'язку. Днем народження в сучасному розумінні цього слова стала дата стандартизації протоколу зв'язку TCP/IP, що лежить в основі Всесвітньої мережіпо сьогоднішній день.

Протокол TCP – протокол транспортного рівня. Він керує тим, як відбувається передача інформації. Згідно з протоколом TCP, дані, що надсилаються, “нарізаються” на невеликі пакети, після чого кожен пакет маркується таким чином, щоб у ньому були дані, необхідні для правильного складання документа на комп'ютері одержувача.

Протокол IP – адресний. Він належить мережевого рівнята визначає, куди відбувається передача. Його суть полягає в тому, що у кожного учасника Всесвітньої мережі має бути своя унікальна адреса (IP-адреса). Ця адреса виражається чотирма байтами. Кожен комп'ютер, через який проходить TCP-пакет, може за цими чотирма числами визначити, кому з найближчих сусідів треба переслати пакет, щоб він виявився «ближчим» до одержувача. В результаті кінцевого числа перекидання пакет досягає потрібної адреси.

Основні інформаційні ресурсиІнтернет:

1. Віддалений доступресурсів мережі TELNET.Історично однією з ранніх є служба віддаленого керуваннякомп'ютер Telnet. Підключившись до віддаленого комп'ютера за протоколом цієї служби, можна керувати його роботою. Таке управління ще називають консольним чи термінальним. Часто протоколи Telnet застосовують для дистанційного керуваннятехнічними об'єктами.

2. Електронна пошта:

- Електронна пошта (електронна пошта).Поштові сервери отримують повідомлення від клієнтів і пересилають їх ланцюжком до поштових серверів адресатів, де ці повідомлення накопичуються. При встановленні з'єднання між адресатом та його поштовим серверомвідбувається автоматична передача повідомлень, що надійшли на комп'ютер адресата. Поштова служба заснована на двох протоколах: SMTP та POP3. По першому відбувається відправка кореспонденції з комп'ютера на сервер, а по другому - прийом повідомлень, що надійшли. Існує велика різноманітність клієнтських постових програм.

- Списки розсилки (Mail List).Це спеціальні тематичні сервери, які збирають інформацію з певних тем і переправляють її передплатникам як повідомлень електронної пошти. Списки розсилки дозволяють ефективно вирішувати питання регулярної доставки даних.

- Служба телеконференцій (Usenet).Служба телеконференцій схожа на циркулярну розсилку електронної пошти, під час якої повідомлення надсилається великій групі. Такі групи називають телеконференціями або групами новин. Повідомлення, спрямовані на сервер групи новин, надсилаються з нього на всі сервери, з якими він пов'язаний, якщо на них цього повідомлення немає. На кожному з серверів повідомлення, що надійшло, зберігається обмежений час, і всі бажаючі можуть з ним ознайомитися. Щодня у світі створюються близько мільйона повідомлень для груп новин. Уся система телеконференцій розбита на тематичні групи.

3. Технологія World Wide Web (WWW).Служба World Wide Web (WWW). Це найпопулярніша служба сучасного Інтернету. Це єдиний інформаційний простір, що складається із сотень мільйонів взаємопов'язаних електронних документів, що зберігаються на веб-серверах. Окремі документи, що становлять Web-простір, називають Web-сторінками. Групи тематичних веб-сторінок називають веб-вузлами. Один фізичний Web-сервер може містити досить багато Web-вузлів, кожному з яких зазвичай відводиться окремий каталог на жорсткому диску сервера. Програми для перегляду веб-сторінок називають браузерами або браузерами. Браузер відображає документ на екрані, керуючись командами, які автор впровадив у текст. Такі команди називають тегами. Правила запису тегів містяться у специфікації особливої ​​мови розмітки, яку називають мовою розмітки гіпертексту – HTML. Існує можливість впровадження в гіпертекст графічних та мультимедійних документів.

Найбільш важливою рисою Web-сторінок є гіпертекстові посилання. З будь-яким фрагментом тексту можна пов'язати інший Web-документ, тобто встановити гіперпосилання. Гіпертекстовий зв'язок між сотнями мільйонів документів є основою існування логічного простору World Wide Web. Адреса будь-якого файлу у всесвітньому масштабі визначається уніфікованим покажчиком ресурсу – URL. Адреса URL складається з трьох частин:

Вказує протокол служби, яка здійснює доступ до цього ресурсу. Для WWW прикладним є протокол HTTP (http://…);

Вказівка ​​доменного імені сервера, на якому зберігається цей ресурс (http://www.abcde.com);

Вкажіть повний шлях доступу до файлу на цьому комп'ютері (http://www.abcde.com/Files/New/abcdefg.zip).

Саме у формі URL пов'язують адресу ресурсу з гіпертекстовими посиланнями на Web-сторінках. При натисканні на гіперпосиланні браузер надсилає запит для пошуку та доставки ресурсу, зазначеного у посиланні.

4. Служба доменів (DNS). IP-адреса зручна для комп'ютера, але незручна для людей, тому існує зручніша форма запису, яка використовує систему доменів. Наприклад: www.microsoft.com, microsoft- доменне ім'ясервера – отримано під час реєстрації, com – суфікс, визначальний належність домену. Найбільш поширені такі суфікси: com - сервер комерційної організації; gov - сервер урядової організації; edu – сервер навчального закладу. Така система прийнята США, інших країнах замість типу сервера вказують код країни, наприклад Росія – ru. Необхідний переведення доменних імен до IP-адреси. Цим і займаються сервери служби доменів.

4. Обмін файлами за протоколом FTP:

- Служби передачі файлів (FTP).Прийом та передача файлів складає значний відсоток від інших Інтернет-послуг. Служба FTP має сервери, на яких зберігаються архіви даних.

- Служба IRC (чати, чат-конференції).Призначена для прямого спілкування кількох людей як реального часу.

- Служба ICQ.Ця служба призначена для пошуку мережевої IP-адреси людини, підключеної до Наразідо Інтернету. Необхідність у цій послузі пов'язана з тим, що більшість користувачів не мають постійної IP-адреси. Для користування цією службою необхідно зареєструватися на її центральному сервері та отримати ідентифікаційний номер (UIN). Знаючи UIN адресата, але не знаючи його поточну IP-адресу, можна надіслати йому повідомлення. У цьому випадку ICQ-служба набуває характеру Інтернет-пейджера.

Сьогоднішня стаття відкриває нову рубрику на блозі, яка називатиметься “ Мережі”. У цій рубриці висвітлюватиметься найширше коло питань, що стосуються комп'ютерних мереж. Перші статті рубрики будуть присвячені роз'ясненню деяких базових понять, з якими ви зіткнетеся під час роботи з мережею. А сьогодні ми поговоримо про те, які компоненти потрібні для створення мережі та які існують види мереж.

Комп'ютерна мережа- Це сукупність комп'ютерного та мережевого обладнання, з'єднаного за допомогою каналів зв'язку в єдину систему. Для створення комп'ютерної мережі нам знадобляться такі компоненти:

• комп'ютери, які мають можливості для підключення до мережі (наприклад, мережна карта, яка є в кожному сучасному ПК);
• передавальне середовище або канали зв'язку (кабельні, супутникові, телефонні, волоконно-оптичні та радіоканали);
• мережеве обладнання (наприклад, комутатор або роутер);
• мережне програмне забезпечення (як правило, входить до складу операційної системи або постачається разом із мережевим обладнанням).

Комп'ютерні мережі прийнято поділяти на два основні види: глобальні та локальні.

Локальні мережі(Local Area Network – LAN) мають замкнуту інфраструктуру до виходу на постачальників послуг інтернету. Термін "локальна мережа" може описувати і маленьку офісну мережу, і мережу великого заводу, що займає кілька гектарів. Щодо організацій, підприємств, фірм використовується термін корпоративна мережа – локальна мережа окремої організації ( юридичного лиця) незалежно від займаної нею території.
Корпоративні мережі є мережами закритого типу, доступ до них дозволено лише обмеженому колу користувачів (наприклад, співробітникам компанії). Глобальні мережі орієнтовані обслуговування будь-яких користувачів.

Глобальна мережа(Wide Area Network – WAN) охоплює великі географічні регіони і складається з багатьох локальних мереж. Із глобальною мережею, що складається з кількох тисяч мереж та комп'ютерів, знайомі всі – це Інтернет.

Системному адміністратору доводиться мати справу із локальними (корпоративними) мережами. Звичайний комп'ютер, підключений до локальної мережі, називається робочою станцією . Комп'ютер, що надає свої ресурси для спільного використання іншим комп'ютерам мережі, називається сервером ; а комп'ютер, що звертається до ресурсів, що спільно використовуються на сервері – клієнтом .

Існують різні види серверів: файлові (для зберігання спільних файлів), сервери баз даних, сервери додатків (що забезпечують віддалену роботу програм на клієнтах), web-сервери (для зберігання web-контенту) та інші.

Завантаження мережі характеризується параметром, який називається трафіком. Трафік – це поток повідомлень у мережі передачі даних. Під ним розуміють кількісний вимір числа блоків даних, що проходять по мережі, і їх довжини, виражене в бітах в секунду. Наприклад, швидкість передачі даних у сучасних локальних мережах може бути 100Мбіт/с або 1Гбіт/с

В даний час у світі налічується величезна кількість всілякого мережного та комп'ютерного обладнання, що дозволяє організувати різні комп'ютерні мережі. Все різноманіття комп'ютерних мереж можна розділити на кілька видів за різними ознаками:

По території:

• локальні – охоплюють невеликі території та розташовуються всередині окремих офісів, банків, корпорацій, будинків;
• регіональні - утворюються шляхом поєднання локальних мереж на окремих територіях;
• глобальні (інтернет).

За способом зв'язку комп'ютерів:

• дротові (комп'ютери з'єднуються за допомогою кабелю);
• бездротові (комп'ютери обмінюються інформацією за допомогою радіохвиль. наприклад, технології WI-FIабо Bluetooth).

За способом керування:

• з централізованим управлінням – для управління процесом обміну даних у мережі виділяється одна чи кілька машин (серверів);
• децентралізовані мережі – не містять у своєму складі виділених серверів, функції управління мережею передаються по черзі від одного комп'ютера до іншого.

За складом обчислювальних засобів:

• однорідні - об'єднують однорідні обчислювальні засоби (комп'ютери);
• неоднорідні – об'єднують різні обчислювальні засоби (наприклад: ПК, торгові термінали, веб-камери та сховище даних).

За типами середовища передачімережі поділяються на оптоволоконні, з передачею інформації по радіоканалах, в інфрачервоному діапазоні, через супутниковий каналі т.д.

Ви можете зустріти інші класифікації комп'ютерних мереж. Як правило, системному адміністраторудоводиться мати справу з локальними провідними мережами з централізованим або децентралізованим управлінням.

Дані моделі визначають взаємодію комп'ютерів у локальній обчислювальної мережі. У одноранговій мережі всі комп'ютери рівноправні між собою. При цьому всю інформацію в системі розподілено між окремими комп'ютерами. Будь-який користувач може дозволити або заборонити доступ до даних, які зберігаються на комп'ютері.

Робоча група (Workgroup) – це самостійне рішенняорганізації комп'ютерної мережі для невеликої кількості комп'ютерів, що має однорангову архітектуру та процес аутентифікації в якій відбувається на основі локальної бази, що зберігаються на кожному з комп'ютерів робочої групи

В одноранговій мережі користувачу, який працює за будь-яким комп'ютером, доступні ресурси всіх інших комп'ютерів мережі. Наприклад, сидячи за одним комп'ютером, можна редагувати файли на іншому комп'ютері, друкувати їх на принтері, підключеному до третього, запускати програми на четвертому.

До переваг такої моделі організації ЛОМ належить простота реалізації та економія матеріальних засобів, оскільки немає необхідності купувати дорогий сервер.

Незважаючи на простоту реалізації, дана модельмає ряд недоліків:

• 1. Низька швидкодія при великій кількості підключених комп'ютерів;
• 2. Відсутність єдиної інформаційної бази;
• 3. Відсутність єдиної системибезпеки інформації;
• 4. Залежність наявності у системі інформації стану комп'ютера, тобто. Якщо комп'ютер вимкнено, вся інформація, що зберігається на ньому, буде недоступною.

Active Directory

Active Directoryдозволяє управляти адміністраторам з одного робочого місця всіма заявленими ресурсами: файлами, периферійними пристроями, базами даних, підключення до серверів, доступом до Web, користувачами, сервісами.

У мережах з розгортанням DNS для підтримки служби каталогів Active Directory рекомендується використовувати основні зони, інтегровані в службу каталогів, які надають наступні переваги:

• 1. Оновлення головним сервером та розширені засоби безпеки, що базуються на можливостях Active Directory.
• 2. Реплікація та синхронізація зон з новими контролерами домену виконується автоматично при кожному додаванні нового контролера до домену Active Directory.
• 3. За рахунок збереження баз даних зон DNS у Active Directory є можливість раціоналізувати реплікацію баз даних у мережі.
• 4. Реплікація каталогів виконується швидше та ефективніше, ніж стандартна реплікація DNS.

Оскільки реплікація Active Directory виконується лише на рівні окремих властивостей, поширюються лише необхідні зміни. При цьому для зон, інтегрованих у службу каталогів, використовується та надсилається менший обсяг даних.

Як переваги такої моделі слід виділити:

• 1. Висока швидкодія мережі;
• 2. Наявність єдиної інформаційної бази;
• 3. Наявність єдиної системи безпеки.

Однак у цієї моделі є й недоліки. Головний недолік полягає в тому, що вартість створення мережі типу клієнт-сервер значно вища, за рахунок необхідності купувати спеціальний сервер. Також до недоліків можна віднести і наявність додаткової потреби в обслуговуючому персоналі – адміністраторі мережі.

Для цієї організації було обрано локально-обчислювальну мережу на основі клієнт-серверної моделі. Сервер у цій організації буде представлений у вигляді комп'ютера з класу №2, до якого матиме доступ лише керуючий персонал інтернет-кафе. Сервер буде розміщений у спеціальній комп'ютерній шафі для захисту.