Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.
Под линией связи обычно понимают совокупность технических устройств, и физической среды, обеспечивающих передачу сигналов от передатчика к приемнику. В реальной жизни примерами линий связи могут служить участки кабеля и усилители, обеспечивающие передачу сигналов между коммутаторами телефонной сети. На основе линий связи строятся каналы связи.
Каналом связи обычно называют систему технических устройств и линий связи, обеспечивающую передачу информации между абонентами. Соотношение между понятиями «канал» и «линия» описывается следующим образом: канал связи может включать в себя несколько разнородных линий связи, а одна линия связи может использоваться несколькими каналами.
Windows 7. Подключение к Интернету
Главной целью объединения компьютеров в сеть является предоставление пользователям возможности доступа к различным информационным ресурсам (например, документам, программам, базам данных и т.д.), распределенным по этим компьютерам и их совместного использования.
Важной характеристикой любой компьютерной сети является широта территории, которую она охватывает. Широта охвата определятся взаимной удаленностью компьютеров, составляющих сеть и, следовательно, влияет на технологические решения, выбираемые при построении сети. Классически выделяют два типа сетей: локальные сети и глобальные сети.
По территориальной распространенности сети классифицируют:
— PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.
— LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку — около шести миль (10 км) в радиусе. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
— CAN (Campus Area Network — кампусная сеть) — объединяет локальные сети близко расположенных зданий.
— MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети, которые предназначены для обеспечения взаимодействия компьютеров и/или локальных сетей, рассредоточенных на территории крупного города (как правило, в радиусе до 100 км), а также для подключения локальных сетей к глобальным. Для построения таких сетей используются достаточно качественные цифровые линии связи, позволяющие осуществлять взаимодействие на относительно высоких по сравнению с глобальными сетями скоростях..
Как настроить сеть по LAN между двумя компьютерами
Глобальная компьютерная сеть, ГКС (англ. Wide Area Network, WAN) — компьютерная сеть, охватывающая большие территории и включающая в себя большое число компьютеров. ГКС служат для объединения разрозненных сетей так, чтобы пользователи и компьютеры, где бы они ни находились, могли взаимодействовать со всеми остальными участниками глобальной сети. Некоторые ГКС построены исключительно для частных организаций, другие являются средством коммуникации корпоративных ЛВС с сетью Интернет или посредством Интернет с удалёнными сетями, входящими в состав корпоративных. Чаще всего ГКС опирается на выделенные линии, на одном конце которых маршрутизатор подключается к ЛВС, а на другом коммутатор связывается с остальными частями ГКС.
Интерне́т (англ. Internet) — всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе интернет протокола IP и маршрутизации IP-пакетов.
Независимо от того, какую территорию покрывает сеть, какие технологические решения лежат в основе ее организации, существуют общие принципы сетевого взаимодействия, которым должно подчиняться функционирование сети. Именно выработка таких общих принципов способствовала в свое время появлению Интернет (Internet) как объединенной сети (иногда даже используется термин «гиперсеть»), собравшей в своем составе локальные, городские и глобальные сети всей планеты.
Протокол передачи данных — набор соглашений интерфейса логического уровня, которые определяют обмен данными между различными программами. Эти соглашения задают единообразный способ передачи сообщений и обработки ошибок при взаимодействии программного обеспечения разнесённой в пространстве аппаратуры, соединённой тем или иным интерфейсом.
Стандартизированный протокол передачи данных также позволяет разрабатывать интерфейсы (уже на физическом уровне), не привязанные к конкретной аппаратной платформе и производителю (например, USB, Bluetooth).
Сетево́й протоко́л — набор правил и действий (очерёдности действий), позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.
Стек протоколов TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует все порции. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Далее с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. При получении всех порций TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.
Internet Protocol (IP) — межсетевой протокол. Относится к маршрутизируемым протоколам сетевого уровня семейства TCP/IP. Именно IP стал тем протоколом, который объединил отдельные подсети во всемирную сеть Интернет. Неотъемлемой частью протокола является адресация сети.
IP-адрес (айпи-адрес, сокращение от англ. Internet Protocol Address) — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP. В сети Интернет требуется глобальная уникальность адреса; в случае работы в локальной сети требуется уникальность адреса в пределах сети.
IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла, которые могут быть выделены с помощью маски подсети.
Маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети. Например, узел с IP-адресом 12.34.56.78 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 12.34.56.0/24 с длиной префикса 24 бита.
Чтобы получить адрес сети, зная IP-адрес и маску подсети, необходимо применить к ним операцию поразрядной конъюнкции (логическое И).
IP-адрес: | 11000000 10101000 00000001 00000010 | (192.168.1.2) |
Маска подсети: | 11111111 11111111 11111111 00000000 | (255.255.255.0) |
Адрес сети: | 11000000 10101000 00000001 00000000 | (192.168.1.0) |
Адрес узла в сети: | 00000000 00000000 00000000 00000010 | (0.0.0.2) |
В случае изолированной сети её адрес может быть выбран администратором. Частный IP-адрес (англ. private IP address), также называемый внутренним, внутрисетевым, локальным или «серым» — IP-адрес, принадлежащий к специальному диапазону, не используемому в сети Интернет. Такие адреса предназначены для применения в локальных сетях, распределение таких адресов никем не контролируется. К частным относятся IP-адреса из следующих сетей:
Если сеть должна работать как составная часть Интернета, то адрес сети выдаётся провайдером либо региональным интернет-регистратором. «Реальный» IP-адрес — пригодны для прямой (сквозной) маршрутизации в сеть Интернет. Вопросами выдачи и маршрутизации таких адресов занимаются Региональные интернет-регистраторы.
IP-адрес называют статическим, если он назначается пользователем в настройках сетевого устройства. Всегда является постоянным, пока не произведено его изменение.
IP-адрес называют динамическим, если он назначается автоматически при подключении сетевого устройства к сети.
Для получения динамического IP-адреса Компьютер при подключении к сети пытается найти сервер DHCP, т.е. устройство, раздающее IP-адреса в этой сети. Ели устройство с такой функцией в сети есть, то машина запросит у него для себя уникальный адрес. В свою очередь DHCP сервер сверяется со списком свободных адресов и если такой имеется, выделяет его компьютеру — клиенту. После этого компьютер является полноправным членом данной сети. После окончания работы динамический IP-адрес возвращается в список свободных на DHCP-сервере и может быть повторно присвоен другому компьютеру.
DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической конфигурации узла) — это сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP.
Протокол DHCP предоставляет три способа распределения IP-адресов:
— Ручное распределение — сетевой администратор сопоставляет аппаратному адресу (для Ethernet сетей это MAC-адрес) каждого клиентского компьютера определённый IP-адрес. Фактически, данный способ распределения адресов отличается от ручной настройки каждого компьютера лишь тем, что сведения об адресах хранятся централизованно (на сервере DHCP), и потому их проще изменять при необходимости.
— Автоматическое распределение — каждому компьютеру на постоянное использование выделяется произвольный свободный IP-адрес из определённого администратором диапазона.
— Динамическое распределение. Этот способ аналогичен автоматическому распределению, за исключением того, что адрес выдаётся компьютеру не на постоянное пользование, а на определённый срок.
Помимо IP-адреса, DHCP также может сообщать клиенту дополнительные параметры, необходимые для нормальной работы в сети. Некоторыми из наиболее часто используемых опций являются:
— IP-адрес маршрутизатора по умолчанию;
— адреса серверов DNS;
IP-Маршрутизация – процесс выбора пути для передачи пакета в сети. Под путем (маршрутом) понимается последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет по пути к узлу-назначению.
Сетевой шлюз (англ. gateway) — аппаратный маршрутизатор или программное обеспечение для сопряжения компьютерных сетей, использующих разные протоколы (например, локальной и глобальной).
IP-маршрутизатор, ро́утер (router) – это специальное устройство, предназначенное для объединения сетей и пересылающий пакеты данных между различными сегментами. Маршрутизатор должен иметь несколько IP-адресов с номерами сетей, соответствующими номерам объединяемых сетей.
Сетевые шлюзы работают на всех известных операционных системах. Основная задача сетевого шлюза — конвертировать протокол между сетями. Роутер сам по себе принимает, проводит и отправляет пакеты только среди сетей, использующих одинаковые протоколы.
Сетевой шлюз может с одной стороны принять пакет, сформатированный под один протокол (например Apple Talk) и конвертировать в пакет другого протокола (например TCP/IP) перед отправкой в другой сегмент сети. Сетевые шлюзы могут быть аппаратным решением, но обычно это программное обеспечение, установленное на роутер или компьютер. Сетевой шлюз должен понимать все протоколы, используемые роутером. Обычно сетевые шлюзы работают медленнее, чем сетевые мосты, коммутаторы и обычные роутеры. Сетевой шлюз — это точка сети, которая служит выходом в другую сеть.
Маршрутизация осуществляется на узле-отправителе в момент отправки IP-пакета, а затем на IP-маршрутизаторах. Когда требуется отправить пакет узлу с определенным IP-адресом, то узел-отправитель выделяет с помощью маски подсети из собственного IP-адреса и IP-адреса получателя номера сетей. Далее номера сетей сравниваются и если они совпадают, то пакет направляется непосредственно получателю, в противном случае – маршрутизатору, чей адрес указан в настройках протокола IP (Основной шлюз).
Выбор пути на маршрутизаторе осуществляется на основе информации, представленной в таблице маршрутизации.
Таблица маршрутизации – это специальная таблица, сопоставляющая IP-адресам сетей адреса следующих маршрутизаторов, на которые следует отправлять пакеты с целью их доставки в эти сети.
Обязательной записью в таблице маршрутизации является так называемый маршрут по умолчанию(default gateway), содержащий информацию о том, как направлять пакеты в сети, адреса которых не присутствуют в таблице, поэтому нет необходимости описывать в таблице маршруты для всех сетей. IP-адрес 0.0.0.0 с маской 0.0.0.0 в таблице маршрутизации означает любой IP-адрес везде — это называется Шлюз по умолчанию (default gateway). Шлюз по умолчанию является последним маршрутом, если использование других маршрутов не привело к успеху.
Таблицы маршрутизации могут строиться «вручную» администратором или динамически, на основе обмена информацией, который осуществляют маршрутизаторы с помощью специальных протоколов.
Таблица маршрутизации может составляться двумя способами:
— статическая маршрутизация — когда записи в таблице вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы.
— динамическая маршрутизация — когда записи в таблице обновляются автоматически при помощи одного или нескольких протоколов маршрутизации — RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, и др. Кроме того, маршрутизатор строит таблицу оптимальных путей к сетям назначения на основе различных критериев — количества промежуточных узлов, пропускной способности каналов, задержки передачи данных и т. п. Критерии вычисления оптимальных маршрутов чаще всего зависят от протокола маршрутизации, а также задаются конфигурацией маршрутизатора. Такой способ построения таблицы позволяет автоматически держать таблицу маршрутизации в актуальном состоянии и вычислять оптимальные маршруты на основе текущей топологии сети. Однако динамическая маршрутизация оказывает дополнительную нагрузку на устройства, а высокая нестабильность сети может приводить к ситуациям, когда маршрутизаторы не успевают синхронизировать свои таблицы, что приводит к противоречивым сведениям о топологии сети в различных её частях и потере передаваемых данных.
Источник: studopedia.su
Определение и назначение компьютерных сетей
Сети передачи данных или компьютерные сети появились в результате конвергенции компьютерных и телекоммуникационных технологий.
Компьютерная сеть – это набор компьютеров, связанных коммуникационной системой и снабженных соответствующим программным обеспечением (сетевая операционная система), которое позволяет пользователям сети работать автономно или получать доступ к информационным и аппаратным ресурсам сети. Сеть могут образовывать компьютеры различных типов и разной производительности – суперкомпьютеры, мейнфреймы, персональные компьютеры, и т.д. Коммуникационная система включает в себя каналы связи, образованные через различные физические среды передачи, и сетевые устройства – маршрутизаторы, коммутаторы, мосты, повторители и пр.
В процессе обмена информацией между компьютерами в сети пересылаются короткие сообщения строго определенного формата, которые называются пакетами (или кадрами).
Компьютер – это совокупность аппаратных средств (hardware), способная выполнять определенную последовательность операций, предписанных встроенным программным обеспечением (firmware) и загружаемым программным обеспечением (software).
Общее руководство всеми действиями в компьютере осуществляет операционная система (ОС). ОС – это базовое программное обеспечение, которое руководит распределением и использованием всех аппаратных и программных ресурсов компьютера, то есть обеспечивает взаимодействие и функционирование всех его компонентов.
Сетевая операционная система дополнительно обеспечивает обработку, хранение и передачу данных в компьютерной (информационной) сети. В ее функции входит обеспечение адресации объектов, функционирование сетевых служб, обеспечение безопасности данных, управление сетью.
Буфер – это устройство для промежуточного хранения данных. Обычно используется для компенсации разницы в скорости обработки информации.
Приложение или Прикладной процесс пользователя – это различные процедуры ввода, хранения, обработки и выдачи информации, выполняемые в интересах пользователей и описываемые прикладными программами.
Компьютерная сеть организации выполняет следующие задачи:
- обеспечивает совместноеиспользование аппаратных и информационных ресурсов (принтеры, сканеры, базы данных) любыми (авторизованными) пользователями сети, независимо от физического расположения ресурса или пользователя.
- создает коммуникационную среду для работников предприятия: общение при помощи электронной почты e-mail, создание совместных документов в режиме on-line, проведение видеоконференций.
- обеспечивает возможность интернет-коммерции, которая является перспективной и быстро развивающейся областью.
Взаимодействие процессов в компьютерных сетях выполняется в соответствии с моделью «клиент-сервер». Серверы – это мощные вычислительные машины, управляющие определенным видом ресурсов сети. Этот же термин используется для обозначения программного обеспечения (soft, софт), установленного на этой машине. Различают файл-серверы, серверы приложений, факс-серверы, почтовые серверы, WEB-серверы и др. Часто сервер располагается в отдельном помещении и обслуживается системным администратором. Менее мощные компьютеры пользователей идентифицируются в сети, как клиенты. Они могут размещаться в пределах офиса или иметь удаленный доступ к информации и программам, хранящимся на сервере. Клиентскую машину часто называют рабочей станцией.Рабочиестанции – это ЭВМ, которые используются профессиональными пользователями для работы с сетевыми ресурсами. Этот термин отделяет их от персональных компьютеров, обеспечивающих работу основной массы непрофессиональных пользователей, и которые обычно работают в автономном режиме. Модель «клиент-сервер» В соответствии с этой моделью в работе сети выделяют два процесса: серверный и клиентский. Программа-клиент посылает запрос серверу через сеть и ожидает ответ. При принятии запроса программа-сервер выполняет определенные вычисления или ищет запрашиваемые данные, и затем отсылает ответ. Эта же модель используется, когда пользователь получает доступ к Интернет-сайту. При этом WEB-сервер играет роль серверной машины, а пользовательский компьютер – роль клиентской машины. Для подключения к среде передачисетевогоустройства – компьютера пользователя, рабочей станции, сетевого сервера – используется сетевойадаптер (сетевая интерфейсная карта, network interface card — NIC) и внешниеинтерфейсы (разъемы, порты). К основным функциям адаптера относятся:
- Гальваническая развязка со средой передачи – кабелем.
- Кодирование и декодирование сигналов.
- Идентификация своего физического адреса в принимаемом пакете. Физический адрес адаптера хранится в специальном регистре или прошит в постоянной памяти ППЗУ (PROM).
- Преобразование параллельного кода в последовательный код при передаче и обратное преобразование при приеме.
- Промежуточное хранение данных и служебной информации в буфере. Согласование скорости пересылки данных между компьютером и адаптером и скорости передачи в сети.
- Выявление конфликтных ситуаций в сети и контроль состояния сети. Эта функция наиболее важна в сети с топологией «шина» и со случайным методом доступа к среде передачи. Возможные конфликты адаптер должен разрешать самостоятельно.
- Подсчет контрольной суммы, которая используется для обнаружения ошибок в принятом блоке данных.
В общем случае в комплексе аппаратно-программных средств, подключаемых к среде передачи можно выделить:
- DTE (data terminal equipment) – оконечное оборудование данных, выполняющее функции ввода/вывода, обработки и хранения данных. Обычно это компьютер, где работает приложение.
- DCE (data circuit-terminating equipment) – аппаратура передачи данных (сетевой адаптер рабочей станции в локальной сети, модем).
На DCE возлагаются функции преобразования сигнала в вид, подходящий для передачи по линии связи (формат среды передачи). Фактически DCE служит интерфейсом между компьютером и средой передачи (например, между компьютером и оптоволокном, или между компьютером и телефонной линией). Модем – это специальный тип DCE-устройства, применяемый для передачи данных от DTE в среду, эквивалентную полосовому фильтру, с ограничением полосы пропускания сверху и снизу (например, от компьютера в телефонную линию или от компьютера микроволновому передатчику). Модем модулирует сигнал аналоговой несущей последовательностью данных и выполняет обратное преобразование. В сетях передачи данных используется узкополосная и широкополосная передача: Узкополосная система (baseband) использует цифровой способ передачи сигнала. Передача ведется в исходной полосе частот, не происходит переноса спектра сигнала в другие частотные области. Именно в этом смысле система называется узкополосной. Цифровой сигнал имеет широкий спектр и теоретически занимает бесконечную полосу частот. На практике ширина спектра передаваемого сигнала определяется частотами его основныхгармоник, которые дают основной энергетический вклад в формирование сигнала. Сигнал занимает практически всю полосу пропускания линии. Узкополосная передача используется в сетях с технологией Ethernet (более 95% всех существующих локальных сетей). Широкополосная система (broadband) использует для передачи данных аналоговые несущие и разделяет полосу пропускания линии связи на отдельные подканалы. Широкополосная система обеспечивает передачу мультимедийной информации — передачу данных на скорости 128 Кбит/с и более, голоса, видео. Примером являются сети xDSL-доступа в Интернет. Режимы взаимодействия устройств в сети (3 режима): — Симплексная передача (simplex) – передача данных по линии связи только в одну сторону; — Полудуплексная передача (half duplex) – передача данных устройствами в обе стороны поочередно; — Дуплексная передача (full duplex) – одновременная передача взаимодействующими устройствами. В современных высокоскоростных системах используется полудуплексная и дуплексная передача. Синхронная и асинхронная передача С точки зрения организации синхронизации передачи данных различают: асинхронную и синхронную передачу. Асинхронный режим подразумевает поддержку синхронизации в течение приема одного символа (байта). Синхронный режим обеспечивает синхронную работу в течение приема определенного блока данных. Для примера рассмотрим кратко два физических интерфейса, которые используются ля обмена данными между компьютером и периферийными устройствами. Асинхронный режим — Передача данных через интерфейсRS-232 RS-232 — это стандартный электрический интерфейс для последовательнойипосимвольнойпередачи данных междуDTEиDCE, разработанный в 1969 годуElectronic Industries Association («EIA»). Наиболее часто встречаемая разновидность — RS-232C представляет уровень логической единицы -mark bit(on) как напряжение между -3V и -12V, и уровень логического нуля -space bit(off) как напряжение между +3V и +12V. Спецификация RS-232C говорит, что эти сигналы могут распространяться на расстояние до 25 футов (8 метров) с максимальной скоростью 115 Кбит/с. Взаимодействие сетевых устройств осуществляется в режиме «точка – точка,point-to-point». В асинхронном режиме линия последовательной передачи данных остается в состоянии mark“1”, пока нет передачи. Чтобы сообщить подсоединенному устройству о том, что начинается передача байта, перед передачей первого бита контроллер формирует стартовый сигнал (1 бит – состояниеspace“0”), а после передачи последнего бита в передаваемой кодовой комбинации – стоповый сигнал (1 или 2 бита “1”).Эти сигналы синхронизируют передачу байта. Кроме информационных бит, контроллер может передавать бит контроля четности (или нечетности) числа единиц в байте –parity, для контроля возможных ошибок при приеме. Контроллер в принимающем устройстве:
- обнаруживает на линии соответствующий стартовый бит (стартстопный переход – это сигнал, обозначающий момент начала приема комбинации бит);
- начинает регистрировать через определенные интервалы времени поступающие информационные биты;
- формирует байт в приемном буфере, выполняет проверку правильности приема.
Условно такую передачу можно записать, как START-SYMBOL-PARITY-STOP Для представления символов может использоваться кодASCIIилиEBCDIC.ASCII – American Standard Code for Information Interchange – Американский стандартный код для обмена информацией, разработан ANSI. Изначально использовалась семибитовая кодировка для получения 128 кодовых комбинаций для представления букв латинского алфавита, цифр, специальных символов и команд управления. В настоящее время используется расширенный 8-битовый код, кодовая таблица которого состоит из двух частей: символы исходного семибитового кода имеют номера 0-127; комбинации с номерами 128-255 используются для представления символов нелатинского алфавита (национальные расширения). Используется в персональных компьютерах. EBCDIC – Extended Binary Coded Decimal Interchange Code – расширенный двоично-десятичный код обмена информацией, стандартный 8-битный код, разработанный компанией IBM для использования на мейнфреймах собственного производства и совместимых с ними компьютерах. Синхронный режим – передача через интерфейсUSB В настоящее время интерфейс RS-232 практически вытеснен USB (Universal Serial Bus – Универсальнаяпоследовательнаяшина). Интерфейс USB был утвержден ISO (Международная организация по стандартизации) в 1996 году. В его разработке участвовали 7 крупнейших компьютерных и телекоммуникационных корпораций: Intel, IBM, Microsoft, DEC, NEC, и др. Требовалось создать высокоскоростной интерфейс подключения периферийных устройств к компьютеру по системе Plug 12; 480 Мбит/с. К шине может быть подключено до 127 устройств. Инициатором всех транзакций на шине является хост-контроллер, который встраивается в материнскую плату компьютера. Взаимодействие осуществляется в режиме «точка – многоточка, point-to-multipoint». Передача данных по шине осуществляется сериями пакетов. Синхронизация выполняется путем передачи небольшого заголовка «образец синхронизации», который предшествует передаче блока данных. Данный заголовок представляет собой прямоугольные импульсы (010101), за ними передаются два 0, а затем данные. Условно такую передачу можно записать, как SYNC – DATA — END. Режимы передачи по шинеUSB: 1. Режим прерываний – хост-контроллер (встроен в материнскую плату) осуществляет периодический опрос устройства на предмет готовности к передаче данных (работа клавиатуры, мышка). 2. Блочная передача – передача массивов информации с контролем правильной доставки каждого пакета (работа принтера). 3. Изохронная передача – передача потоковых данных без гарантии целостности доставки, но с гарантией фиксированной скорости передачи (воспроизведение звука).
ПУ – периферийное устройство
Источник: studfile.net
Всемирная компьютерная сеть
Всемирная компьютерная сеть (или Интернет) — это объединение локальных, региональных и национальных компьютерных сетей в одно информационное пространство, которое не имеет никаких территориальных и национальных границ.
В современном мире интернет представляет собой глобальное средство коммуникаций, которое эффективно обеспечивает обмен различной информацией:
- текстовые файлы;
- изображения и графика;
- аудиофайлы;
- видеоинформация;
- онлайновые службы по всей планете.
На сегодняшний день количество пользователей сети интернет уже давно превысило отметку в 1 миллиард человек. По оценке Всероссийского центра изучения общественного мнения (ВЦИОМ) сегодня в России количество пользователей интернетом перевалило за 70% всего населения, что является достаточно высоким показателем, учитывая процентное соотношение представителей разных возрастов.
Сдай на права пока
учишься в ВУЗе
Вся теория в удобном приложении. Выбери инструктора и начни заниматься!
Связь между компьютерами происходит следующим образом:
- ПК отправляют друг другу информацию в виде пакетов;
- каждый из отправляемых пакетов промаркирован;
- каждый пакет имеет свой путь и маршрут доставления адресату и у каждого он индивидуальный;
- в пункте назначения все эти пакеты соединяются в установленном порядке;
- конечный пользователь получает информацию в готовом виде.
В отличие от телефонной и радиосвязи, интернет-информация осуществляет не только непосредственную передачу, но и имеет свойство сохраняться на жестких дисках. Такие диски называются серверами или узлами связи Интернета (хостами).
Немного истории
Идея объединения нескольких сетей в один единый поток, который переходит во вневедомственное национальное информационное пространство, возникла в Соединенных штатах Америки в 1969 году. Такая сеть получила название ARPANET. Но несмотря на это, датой рождения Интернета таки принято считать 1983 год. Именно в то время технологи устранили проблему устойчивости соединения разнообразных компьютерных устройств — они разработали и утвердили единый протокол обмена данными TCP/IP.
«Всемирная компьютерная сеть»
Готовые курсовые работы и рефераты
Решение учебных вопросов в 2 клика
Помощь в написании учебной работы
Уточним, что протокол TCP/IP — это не один тип соединения, а два отдельных самостоятельных протокола.
Transmission Control Protocol
Первый из протоколов — ТСР (Transmission Control Protocol) — это протокол транспортного уровня. Он отвечает за процесс передачи информации. Так, согласно протоколу ТСР, та информация, которую отправляет пользователь, своеобразным образом «нарезается» на небольшие пакеты. Каждый из таких пакетов маркируется таким образом, чтобы на компьютере получателя все пакеты были собраны правильно (в правильном порядке и правильном соотношении).
В ходе передачи информации пакеты отправляются по разным маршрутам в зависимости от их структуры и загруженности сети. Но отметим, что два соединенных между собой компьютера (физически) могут одновременно поддерживать различные протоколы ТСР-соединения.
Internet Protocol
Второй протокол IP (Internet Protocol) — адресный. Его главная функция заключается в определении места, куда должна доставляться необходимая информация. Суть этого протокола состоит в том, что каждый пользователь в сети при регистрации получает свой уникальный адрес — IP-адрес. Он может быть постоянным или временным (только на момент соединения).
Сам адрес выражен четырьмя байтами, например, 123.45.67.89. Отсюда следует, что один байт может иметь только 256 различных значений. Значит теоретически число возможных неповторимых IP-адресов — около 4 миллиардов.
Замечание 1
Также задача IP-протокола заключается в определении маршрута, по которому нужно направить конкретный блок (пакет) информации. А оптимизацией маршрута движения (устранения возможных преград и причин разрушения пакета данных) занимаются специальные компьютеры и программы, которые находятся на узловом сервере сети. Такие компьютеры называются маршрутизаторы.
User Datagram Protocol
Помимо пары TCP/IP, существуют и другие протоколы, например, протокол UDP (User Datagram Protocol). Применяют его предпочтительно при осуществлении передачи потоковой видео- и аудиоинформации. При транспортировке таких данных с помощью протокола UDP, данные помещают в специальный UDP-конверт, который далее упаковывается в IP-конверт.
Для подключения компьютера к Интернету имеются специальные организации — провайдеры. Все вопросы, которые возникают в процессе использования ресурсов интернета, решаются непосредственно с вашим провайдером. Они предоставляют два возможных варианта подключения к сети:
- без постоянного соединения с сервером (режим off-line);
- в режиме реального времени (on-line).
В первом случае в режиме off-line соединение устанавливается только на момент связи с помощью модемов, коммуникационных и сервисных служб.
В случае соединения on-line пользователь постоянно поддерживает соединение с сервером, а через него, в свою очередь, со всем Интернетом. С точки зрения сетевого потока режим off-line более экономичен, потому что позволяет более детально ознакомиться через Интернет с полученными материалами. Но режим on-line является более мобильным, так как создает эффект присутствия при обмене информацией с другими пользователями или сервером.
Способы подключения к Интернету могут быть различными, но наиболее популярными на настоящий момент являются подключение через спутник и оптоволокно.
Оптоволоконная сеть по сравнению с другими возможностями подключения обладает наибольшей пропускной способностью. Поэтому на сегодняшний день оптоволокно — наиболее прогрессивное и чаще всего используемое коммуникационное решение. Скорость подключения к интернету через спутниковый провайдер варьируется в рамках 10-1000 Мбит/с.
Существует еще один протокол беспроводной связи — Wireless Application Protocol. Он все больше и больше получает распространение на рынке телекоммуникационных услуг, ведь позволяет осуществлять выход в сеть интернет через мобильный телефон. Всем известная технология 3G (третье поколение) — такая технология мобильной связи третьего поколения, которая объединяет между собой набор услуг, в т. ч. и доступ в Интернет от мобильной связи.
Одним из наиболее распространенных способов получить выход в Интернет через беспроводный доступ является Wi-Fi. На сегодняшний день в каждом городе имеются многочисленные точки доступа, в основном они бесплатные. Через эти точки доступа пользователь может получить выход в интернет через свой девайс, подключившись к определенной сети Wi-Fi.
Подводя итог, можно сказать, что выход в интернет сегодня имеет достаточно разные пути и форматы, их предложение было продиктовано спросом, так как пользователи выставляют свои требования к скорости обмена информации, уровня надежности связи и соответствии получаемых услуг оплачиваемой стоимости.
Источник: spravochnick.ru