Сегодня сети и сетевые технологии соединяют людей в любых уголках мира и обеспечивают им доступ к самой большой роскоши на свете - человеческому общению. Люди без помех общаются и играют с друзьями, находящимися в других частях света.
Происходящие события становятся известны во всех странах мира за считанные секунды. Каждый в состоянии подключиться к Интернету и выложить свою порцию информации.
Во второй половине прошлого века человеческой цивилизацией были сформированы две ее важнейшие научно-технические отрасли - компьютерные и Около четверти века обе эти отрасли развивались самостоятельно, и в их рамках были созданы соответственно компьютерные и телекоммуникационные сети. Однако в последней четверти ХХ столетия в результате эволюции и взаимопроникновения этих двух отраслей человеческого знания и возникло то, что мы называем термином «сетевая технология», являющимся подразделом более общего понятия «информационная технология».
В результате их появления в мире произошла новая технологическая революция. Подобно тому как за несколько десятилетий до нее поверхность суши покрылась сетью скоростных автомагистралей, в конце прошлого века все страны, города и села, предприятия и организации, а также индивидуальные жилища оказались связанными "информационными магистралями". При этом все они стали элементами различных сетей передачи данных между компьютерами, в которых были реализованы те или иные технологии передачи информации.
Сетевая технология представляет собой достаточный для построения некоторой целостный комплекс правил представления и передачи информации, реализуемых в виде так называемых «стандартных протоколов», а также аппаратных и программных средств, включающих сетевые адаптеры с драйверами, кабели и ВОЛС, различные коннекторы (разъемы).
"Достаточность" этого комплекса средств означает его минимализацию при сохранении возможности построения работоспособной сети. Она должна иметь потенциал совершенствования, например, за счет создания в ней подсетей, требующих применения протоколов различного уровня, а также спецкоммуникаторов, именуемых обычно «маршрутизаторами». После усовершенствования сеть становится надежнее и быстрее, но ценой появления надстроек над основной сетевой технологией, составляющей ее базис.
Термин "сетевая технология" наиболее часто применяется в вышеописанном узком смысле, однако зачастую он расширенно трактуется как любой набор средств и правил построения сетей определенного типа, например "технология локальных компьютерных сетей".
Первым прообразом компьютерной сети, но еще не самой сетью, стали в 60-80-х гг. прошлого века многотерминальные системы. Представляя собой совокупность монитора и клавиатуры, располагающихся на больших расстояниях от больших ЭВМ и соединяющихся с ними посредством телефонных модемов или по выделенным каналам, терминалы выходили из помещений ИВЦ и рассредоточивались по всему зданию.
При этом, кроме оператора самой ЭВМ на ИВЦ, все пользователи терминалов получали возможность вводить с клавиатуры свои задания и наблюдать за их выполнением на мониторе, осуществляя и некоторые операции управления заданиями. Такие системы, реализующие как алгоритмы разделения времени, так и пакетной обработки, назывались системами удаленного ввода заданий.
Вслед за многотерминальными системами в конце 60-х гг. ХХ в. был создан и первый тип сетей - глобальные компьютерные сети (ГКС). Они связали суперкомпьютеры, существовавшие в единичных экземплярах и хранившие уникальные данные и ПО, с большими ЭВМ, находившимися от них на расстояниях до многих тысяч километров, посредством телефонных сетей и модемов. Эта сетевая технология была ранее апробирована в многотерминальных системах.
Первой ГКС в 1969 г. стала ARPANET, работавшая в Минобороны США и объединявшая разнотипные компьютеры с различными ОС. Они оснащались допмодулями для реализации коммуникационных общих для всех входящих в сеть компьютеров. Именно на ней были разработаны основы сетевых технологий, применяемые и в настоящее время.
ГКС достались в наследство линии связи от более старых и более глобальных сетей — телефонных, т. к. прокладывать новые линии большой протяженности было очень дорого. Поэтому многие годы в них использовались аналоговые телефонные каналы для передачи в данный момент времени только одного разговора. Цифровые данные передавались по ним с очень низкой скоростью (десятки кбит/с), а возможности ограничивались передачей файлов данных и электронной почтой.
Однако унаследовав телефонные линии связи, ГКС не взяли их основную технологию, основанную на принципе коммутации каналов, когда каждой паре абонентов на все время сеанса связи выделялся канал с постоянной скоростью. В ГКС использовали новые компьютерные сетевые технологии, основанные на принципе пакетной коммутации, при котором данные в виде небольших порций-пакетов с постоянной скоростью выдаются в некоммутируемую сеть и принимаются их адресатами в сети по адресным кодам, встроенным в заголовки пакетов.
Появление в конце 70-х гг. ХХ в. БИС привело к созданию мини-ЭВМ с невысокой стоимостью и богатыми функциональными возможностями. Они стали реально конкурировать с большими ЭВМ.
Широкую популярность приобрели мини-ЭВМ семейства PDP-11. Их стали устанавливать во все, даже очень небольшие производственные подразделения для управления техпроцессами и отдельными технологическими установками, а также в отделы управлений предприятий для выполнения офисных задач.
Возникла концепция распределенных по всему предприятию компьютерных ресурсов, хотя все мини-ЭВМ все еще работали автономно.
К середине 80-х гг. ХХ в. были внедрены технологии объединения мини-ЭВМ в сети, основанные на коммутации пакетов данных, как и в ГКС.
Они превратили построение сети одного предприятия, называемую локальной (LAN - сеть), в почти тривиальную задачу. Для ее создания нужно только купить сетевые адаптеры под выбранную LAN-технологию, например, Ethernet, стандартную кабельную систему, установить на ее кабели коннекторы (разъемы) и соединить адаптеры с мини-ЭВМ и между собой посредством этих кабелей. Далее на ЭВМ-сервер устанавливалась одна из ОС, предназначенная для организации LAN - сети. После этого она начинала работать, и последующее присоединение каждой новой мини-ЭВМ не вызывало никаких проблем.
Если появление мини-ЭВМ позволило распределить компьютерные ресурсы равномерно по территориям предприятий, то появление в начале 90-х гг. ПК обусловило их постепенное появление сначала на каждом рабочем месте любого работника умственного труда, а затем и в индивидуальных человеческих жилищах.
Относительная дешевизна и высокая надежность работы ПК сначала дали мощный толчок развитию LAN-сетей, а затем привели и к возникновению глобальной компьютерной сети - Интернета, охватившей сегодня все страны мира.
Размер Интернета каждый месяц прирастает на 7-10%. Он представляет собой ядро, связующее различные локальные и глобальные сети предприятий и учреждений во всем мире друг с другом.
Если на первом этапе через Интернет в основном передавались файлы данных и сообщения электронной почты, то сегодня он обеспечивает в основном удаленный доступ к распределенным информресурсам и электронным архивам, к коммерческим и некоммерческим информслужбам многих стран. Его архивы свободного доступа содержат сведения практически по всем областям знания и деятельности человека - от новых направлений в науке до прогнозов погоды.
Среди них выделяют базовые технологии, на которых может строиться базис любой конкретной сети. В качестве примера можно привести такие известные LAN-технологии как Ethernet (1980), Token Ring (1985) и FDDI (конец 80-х гг.).
В конце 90-х гг. в лидеры технологии LAN-сетей вышла технология Ethernet, объединившая классический его вариант со до 10 мбит/с, а также Fast Ethernet (до100 Мбит/c) и Gigabit Ethernet (до 1000 Мбит/c). Все Ethernet-технологии имеют близкие принципы работы, упрощающие их обслуживание и объединение построенных на их основе LAN-сетей.
В тот же период в ядра практически всех компьютерных ОС их разработчиками стали встраиваться сетевые функции, реализующие вышеперечисленные сетевые информационные технологии. Появились даже специализированные коммуникационные ОС вроде IOS компании Cisco Systems.
Технологии ГКС на аналоговых телефонных каналах из-за большого уровня искажений в них отличались сложными алгоритмами контроля и восстановления данных. Примером их является технология X.25 разработки еще начала 70-х гг. ХХ в. Более современные сетевые технологии - это frame relay, ISDN, ATM.
ISDN - аббревиатура, означающая «цифровую сеть с интеграцией услуг», позволяет проведение удаленных видеоконференций. Удаленный доступ обеспечивается установкой в ПК адаптеров ISDN, работающих во много раз быстрее любых модемов. Имеется и специальное ПО, позволяющее популярным ОС и браузерам работать с ISDN. Но дороговизна оборудования и необходимость прокладывать специальные линии связи тормозит развитие этой технологии.
Технологии глобальных сетей прогрессировали вместе с телефонными сетями. После появления цифровой телефонии была разработана спецтехнология Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), поддерживающая скорости до 140 Мбит/с и используемая для создания предприятиями их собственных сетей.
Новая технология Synchronous Digital Hierarchy (SDH) в конце 80-х гг. ХХ в. расширила пропускную способность цифровых телефонных каналов до 10 Гбит/c, а технология Dense Wave Division Multiplexing (DWDM) — до сотен Гбит/c и даже до нескольких Тбит/c.
Сетевые основаны на использовании языка гипертекста (или HTML-языка) - спецязыка разметки представляющего собой упорядоченный набор атрибутов (тегов), внедряемых предварительно разработчиками интернет-сайтов в каждую их страницу. Конечно, речь в данном случае не идет о текстовых или графических документах (фотографиях, картинках), которые уже «скачаны» пользователем из Интернета, находятся в памяти его ПК и просматриваются через текстовые или Речь идет о так называемых веб-страницах, просматриваемых через программы-браузеры.
Разработчики интернет-сайтов создают их на HTML-языке (сейчас создано множество средств и технологий этой работы, обобщенно называемой «версткой сайтов») в виде совокупности веб-страниц, а владельцы сайтов помещают в интернет-серверы на условиях аренды у владельцев серверов их памяти (так называемого «хостинга»). Они круглосуточно работают в Интернете, обслуживая запросы его пользователей на просмотр загруженных в них веб-страниц.
Браузеры пользовательских ПК, получив через сервер своего интернет-провайдера доступ к конкретному серверу, адрес которого содержится в имени запрашиваемого интернет-сайта, получают доступ к этому сайту. Далее, анализируя HTML-теги каждой просматриваемой страницы, браузеры формируют ее изображение на экране монитора в том виде, как это было задумано разработчиком сайта - со всеми заголовками, цветами шрифта и фона, различными вставками в виде фото, диаграмм, картинок и т. п.
Реферат на тему:
«Сетевые информационные технологии»
Работу выполнили:
Иванова Алёна
Крутин Родион
Сетевые информационные технологии
В 1960-е годы появились первые вычислительные сети (ВС) с ЭВМ. С этого времени собственно и появляются сетевые информационные технологии, позволившие объединить технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.
Сеть (Network) – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.
В информационных процессах, системах и технологиях под термином “сеть” понимают как минимум несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединённых между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвлённую структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую структуру.
Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети – средства связи (телекоммуникации), с помощью которых распределённые в пространстве компьютеры объединяются в систему.
Почти сразу же с появлением вычислительных сетей, они стали использоваться для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. Развитие компьютерных сетей и сетевых технологий показало возможность с их помощью организовать широкомасштабное информационное обеспечение людей.
Это привело к тому, что вычислительные сети, обеспечивающие обмен информационными ресурсами, стали называть “информационными сетями ”, представляя разновидность коммуникационных сетей.
В зависимости от принятого способа управления сети делятся на: централизованные, децентрализованные и смешанные.
Интернет децентрализованная интерсеть. Принцип её построения заключается в организации магистралей (высокоскоростных телефонных, радио, спутниковых и других линий связи) между центральными узловыми станциями.
Рост информационных систем, объединяющихся между собой для обмена информацией и решения других задач, инициировал создание международных сетей, а затем и Интернета. Это способствовало появлению интернет технологий.
Современные сетевые технологии представляют возможность работать в отложенном (оффлайн) и интерактивном (онлайн) режиме, обеспечивают связь с любыми доступными информационными источниками, позволяют осуществлять профессионально-ориентированное консультирование и обучение и др.
Онлайновые технологии включают интерактивные виды услуг в интернете: ISQ, интернет-телефонию и др.
Оффлайновые технологии включают: списки рассылки, группы новостей, веб-форумы, электронную почту и т.д.
Сервисы Интернета
Существует ряд способов работы с компьютерной сетью:
Эти способы составляют сервисы Интернета, которые предоставляются провайдерами сети. Рассмотрим их подробнее.
1) Электронная доска объявлений (англ. “Bulletin Board System”, BBS ). Обычно так называют небольшие системы с доступом по телефонным каналам связи, предназначенные для местных пользователей. Современные BBS встречаются и используются редко. За рубежом BBS используются, в том числе для распространения информации об организациях, местных событиях, выпускаемой издательствами литературе (книжные обзоры) и др.
2) Электронная почта
Обмен электронной корреспонденцией – один из самых простых, но интенсивно используемых сервисов. В электронной почте транспортная служба имеет дело с файлами, обрабатываемыми компьютерами, а не с бумагой, передаваемой с помощью различных физических средств, как это делается в классических почтовых системах. В этой службе можно отправлять файлы как приложения (Attachment) и рассылать почту одновременно по нескольким адресам (циркулярно). С учётом сказанного электронная почта (E-Mail) – служба почтовой связи, в которой доставка сообщений осуществляется электронными методами с помощью компьютеров, подключённых к телекоммуникациям.
3) Списки рассылки
Существует форма обмена информацией между пользователями сети Интернета – “списки рассылки
” (Mailing list, Listserv), напоминающая электронную конференцию.
Это централизованная система, как правило, поддерживается конкретным инициатором. Он осуществляет по электронной почте обычно бесплатную рассылку поступающей в конференцию информации по определенной теме. Для регулярного получения информации на неё надо подписаться – послать на сайт рассылки сообщение.
4) Электронные конференции и форумы
Электронная конференция, проводимая в сетях Интернета, подобна автоматически поддерживаемым спискам рассылки электронных писем по определенным тематикам. В рамках темы конференции абонент пишет письмо, отправляет его на определенный адрес, и письмо автоматически рассылается всем, подписавшимся на данную конференцию (её участникам). Основное отличие от списков рассылки заключается в том, что сообщения рассылаются не конкретному пользователю, а хранятся на многих серверах, специально организованных для поддержания соответствующих конференций. Сообщения через некоторое время удаляются. Такие конференции существуют до тех пор, пока есть люди, которые в них пишут.
Форумы образуют в Интернете сообщества людей (группы пользователей глобальной сети) для обмена мнениями, консультирования, получения новостей по интересам . Для участия в них необходимо составить информационное сообщение о своём сайте и отправить его в соответствующую конференцию. Затем следует ответить на все предлагаемые форумом вопросы и “поселиться” в одной или нескольких его конференциях.
5) Чат В Интернете существует сервис, позволяющий организовать “разговор” двух и более пользователей в реальном режиме времени, который называют “Чат” (анл. “Chat” – беседовать, болтать), а сервис – телеконференции в режиме реального времени (IRC – Internet Relay Chat ). Услуга аналогична телеконференциям, но осуществляется в режиме реального времени. Пользователи интерактивно общаются друг с другом с помощью клавиатурного ввода текстов в специальном окне программы. Это своеобразный разговор между людьми в письменной форме по сети Интернет.
6) ICQ Разновидность чата – ICQ (I Seek You – я ищу тебя) приложение, используемое для интерактивного общения двух пользователей Интернета, автоматически осуществляет вызов и показывает, кто из знакомых находится на связи. Каждый участник имеет собственный идентификационный номер.
7)Телеконференция Разновидностью электронной конференции является телеконференция , т.е. конференция, видимая на расстоянии (видеоконференции) – средство и способ визуального интерактивного общения территориально удалённых людей в компьютерных сетях. Первые видеоконференции в середине 1960-х годов провела компания AT&T. Выделяют три варианта проведения видеоконференций: студийные, групповые и персональные.
В видеоконференциях пользователям обеспечивается выделенный доступ к информации группового использования для совместного проведения электронных тематических конференций. При этом каждый участник видит и слышит остальных.
Аудиоконференции (голосовые конференции) обеспечивают пользователям в Интернете вызов, соединение и разговор аналогично осуществляемым при обычной телефонной связи. Для ведения обычных телефонных разговоров через интернет используется технология интернет телефонии.
Веб-вещание предусматривает трансляцию через Интернет видеоматериала телевизионного качества изображения и звука. Его используют при трансляции на большую аудиторию (более 30 человек). Отличие от видеоконференции заключается в односторонней передаче потокового изображения и звука. При этом могут использоваться сеансы вопросов и ответов.
8) Копирование файлов с FTP Копирование файлов в сети осуществляется с помощью FTP. В Интернете существуют специальные библиотеки файлов, предоставляющие пользователям возможность переписать их на собственные компьютеры. FTP позволяет осуществлять передачу файлов независимо от используемых в сети компьютеров. Пользователи сети могут записать свои файлы на FTP-сервер. Для этого на их компьютерах должна быть программа FTP-клиента. FTP-сервер – большое хранилище (архив) файлов. Принцип его работы отличается от Web-серверов по структуре и способу подачи информации.
Потребность общения вызывает у социума стремление организовывать удобные для него средства, позволяющие реализовать государственные, общественные и личные нужды в этой области. На протяжении веков этому способствовали средства связи. Современные информационные технологии в области обмена информацией (сетевые технологии) позволяют не только совершенствовать существовавшие ранее, но и создавать новые.
В начале прошлого века лишь телефонная связь, образованная на базе местных, городских, государственных и, затем, международных проводных телефонных сетей, давала возможность непосредственного голосового общения между людьми. Во второй половине прошлого века телевидение позволило организовать беспроводные сеансы аудиовизуального общения.
В 1960-е г. появились первые вычислительные сети (ВС) с ЭВМ. С этого времени собственно и появляются сетевые информационные технологии, объединяющие сбор, хранение, передачу и обработку информации на ЭВМ с техникой связи. К концу XX в. компьютеры и специальное коммуникационное оборудование соединили компьютеры не только в локальные, городские, государственные, но и в международные сети, что способствовало появлению глобальной телекоммуникационной вычислительной и информационной среды. Ныне практически нет такой предметной области, где бы ни применялись сетевые информационные технологии. Сетевые технологии решают проблемы оперативного доступа различных категорий пользователей к информации в независимости от места ее нахождения.
Теоретические исследования и практический опыт позволили не только повсеместно внедрять новые информационные технологии в любые сферы жизнедеятельности общества, но и сформировали и научно обосновали основные принципы создания информационных сетей.
Сеть (англ. «Network») – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.
В информационных процессах, системах и технологиях под термином «сеть» понимают как минимум несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединенных между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвленную структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую структуру.
Коммуникационная сеть – это система объектов, осуществляющих функции создания (генерации), преобразования, хранения и потребления продукта и линий передачи, по которым осуществляется передача этого продукта внутри сети. Объекты такой системы называют пунктами или узлами сети, а линии – коммуникациями, соединениями или каналами связи.
По функциональной принадлежности компьютерные сети бывают: информационные, вычислительные, информационно-вычислительные.
Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети – это средства связи (телекоммуникации), с помощью которых распределенные в пространстве компьютеры объединяются в систему. Первые коммуникационные компьютерные сети создавались, в первую очередь, для проведения математических вычислений и получили название – «вычислительные сети» – это компьютерные коммуникационные сети, предназначенные для проведения измерений, экспериментов, сложных объединенных математических вычислений и т.п. работ, в том числе в автоматических и автоматизированных системах. Практически одновременно эти сети стали использовать для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. В результате появились как информационно-вычислительные сети, так и информационные сети.
Информационно-вычислительные сети включают вычислительные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощностей в любых предметных областях), и информационные сети, предназначенные для совместного использования информационных ресурсов.
Информационная сеть – это коммуникационная сеть, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования. В таких сетях осуществляются сеансы информационного взаимодействия разных категорий пользователей.
Информационное взаимодействие (англ. «Information interaction») – это процесс взаимодействия двух и более субъектов, целью и основным содержанием которого является изменение имеющейся информации хотя бы у одного из них.
Любая сеть характеризуется наличием одной или нескольких структур, управляющих ее работой и конечными пользователями (исполнителями, клиентами, заказчиками и т.п.). В информационных сетях управляющие системы называются серверами – это подключенные к сети достаточно мощные вычислительные машины, обладающие определенными ресурсами общего пользования и, как правило, возможностью объединять компьютеры в информационных сетях.
С точки зрения организации существует разделение сетей на три вида: реальные, искусственные и одноранговые.
К реальным сетям относят сети, в которых компьютеры соединяются меж-ду собой по определенной схеме посредством специальных устройств – сетевых адаптеров и требуют присутствия специалистов, осуществляющих контроль и эксплуатацию таких сетей. Их называют сетями с выделенным сервером (англ. «real network» или «Network With an Attitude», NWA). Например, NetWare фирмы Novell и Windows NT фирмы Microsoft. Эти сети позволяют осуществлять централизованное управление. Более сложной и одновременно распространенной считается технология сети «клиент/сервер», когда любой компьютер сети в определенных ситуациях может быть попеременно как сервером, так и клиентом.
Искусственные сети не требуют специального сетевого жесткого диска. Компьютеры в этих сетях связываются между собой через последовательные или параллельные порты без специальных сетевых адаптеров. Иногда такая связь называется ноль-модемной или ноль-слотовой, так как ни в один из слотов компьютера не включена сетевая плата (адаптер).
Одноранговые сети организуются по принципу «равный среди равных» (англ. «peer-to-peer network»), т.е. без выделенного сервера и относятся к промежуточному типу между реальными и искусственными. В них любой компьютер попеременно может выступать в роли сервера или рабочей станции (РС)–«клиента».
Используется и понятие «виртуальные частные сети» (англ. «Virtual Personal Network», VPN), первоначально означавшее организацию работы (рабочие места) некоторых сотрудников организации на дому. При создании таких сетей в соответствующие здания заводят один кабель, и пользователи получают возможность передачи данных, выхода в Интернет, телевидение и телефонную связь, другие информационные услуги.
Сети различаются назначением, конфигурацией, характеристиками применяемого оборудования и программ. Они бывают универсальные и специализированные; однородные (гомогенные), т.е. состоящие из программно совместимых ЭВМ, и неоднородные (гетерогенные), включающие различное программное обеспечение и разнотипные компьютеры.
В зависимости от принятого способа управления сети делятся на: централизованные, децентрализованные и смешанные.
По отношению к собственности различают частные сети и сети общего пользования.
В типизации сетей по области использования (распространения) выделяют локальные, региональные (территориальные) и глобальные сети.
С точки зрения количества используемых ЭВМ сети можно разделить на малые (до 10 ПК), средние (до 30 ПК) и большие (более 30 ПК).
По методам передачи данных существуют сети с:
1) передачей данных по выделенным каналам связи;
2) коммутацией каналов;
3) коммутацией сообщений;
4) коммутацией пакетов сообщений.
По типу организации передачи информации они подразделяются на сети с коммутацией сообщений, пакетов и каналов. Существуют варианты использования смешанных типов передачи данных.
По типу используемых средств передачи информации сети бывают проводные (кабельные), беспроводные (радио и спутниковые) и комбинированные.
Беспроводные сети
С точки зрения установления соединения беспроводные сети характеризуются двумя вариантами:
1) установление прямого соединения на все время сеанса связи, независимо от реальной загрузки канала (аналогично коммутации каналов в кабельных сетях);
2) соединение устанавливается только на время реальной передачи (аналогично системам с коммутацией пакетов). При этом емкость каналов используется значительно эффективнее.
Три фактора влияют на распространение радиосетей: 1) мобильность, 2) удаленность, 3) срочность.
Одним из способов обмена данными в беспроводных системах на радиочастоте около 2,4 ГГц и расстоянии до 100 м является Bluetooth.
Bluetooth – это технология беспроводного обмена данными между различными устройствами (мобильный телефон, ПК, принтер, цифровые аппараты, кондиционеры и др. бытовые электроприборы). В ней используются высокочастотный диапазон волн 2,4–2,48 ГГц, скорость передачи доходит до 720 Кбит/с, энергопотребление устройств – до 10 мВт, а расстояние устойчивой связи – до 100 м. Данная технология обеспечивает надежную (в том числе зашифрованную) и экономичную радиосвязь между различными цифровыми устройствами.
Структура построения сетей (топология), в первую очередь, определяется способом соединения компьютеров между собой.
Топология – это описание способа физического соединения серверов и РС в сеть. В общем случае различают базовые топологии: «шинное» (параллельное подключение компьютеров к одной линии связи), звездообразное (радиальное, т.е. когда все компьютеры – РС соединяются с одним компьютером – сервером), кольцевое и вспомогательные (смешанные или комбинированные) топологии соединения компьютеров в сеть, например, логическая кольцевая сеть, которая физически монтируется как соединение звездных топологий. К комбинированным относится не только одновременное использование названных выше способов соединения компьютеров, но и иерархическое, а также многосвязное (в этом случае каждый компьютер соединяется со всеми остальными в сети) их соединение.
Протокол сети (англ. «Network Protocol») – это стандарт на взаимодействие одноименных уровней и процессов взаимодействия между собой; документ, определяющий правила и процедуру совместного взаимодействия систем и ЭВМ.
В Интернете данные пересылаются в пакетах с помощью протокола IP.
IP-протокол (англ. «Internet Protocol») является межсетевым протоколом. Он обеспечивает доставку сетевых пакетов с информацией и межмашинные коммуникации. Протокол управляет адресацией пакетов, направляя их по разным маршрутам между узлами сети, и позволяет объединять различные сети.
Правила работы с пакетами данных называются протоколом TCP.
TCP-протокол (англ. «Transmission Control Protocol») служит для организации надёжной полнодуплексной связи между конечными пунктами (узлами) обмена информацией в Интернете. Он преобразует сообщения в поток пакетов на передающей стороне и собирает полученные пакеты в сообщения на приемной стороне.
Протокол TCP основан на протоколе IP, поэтому их обычно обозначают вместе и называют стеком TCP/IP. Эти межсетевые протоколы управляют передачей данных в сети.
В Интернете используется стандарт OSI (англ. «Open Systems Interconnection»), обеспечивающий взаимосвязь открытых систем для европейских информационных сетей. На его основе ISO разработала эталонную модель со стеком протоколов ISO/OSI.
Для приема и отправки сообщений в Интернете используются специальные протоколы POP3 и SMTP. Протокол POP3 (англ. «Post Office Protocol», версия 3) позволяет компьютеру пользователя загружать поступающую почту через телефонную сеть, а протокол SMTP (англ. «Simple Mail Transport Protocol») используется для отправки почты с компьютера пользователя.
Протокол POP3 предусматривает обращение почтового пользователя сети к почтовому серверу с предложением забрать пришедшие письма, сообщает серверу имя ящика и пароля, загружает сообщения клиенту и удаляет их из почтового ящика.
С помощью SMTP происходит накопление отправляемых писем и обеспечение их получения адресатом. Протокол SMTP использует транспортный протокол TCP, совместно с которым может использоваться и UUCP. Он не зависит от транспортной среды и может использоваться для доставки почты в сетях с протоколами, отличными от TCP/IP и Х.25.
HTTP (англ. «HyperText Transfer Protocol») – это гипертекстовый транспортный протокол для связи веб-серверов и веб-клиентов. Он является протоколом прикладного уровня, разработанным для обмена гипертекстовой информацией в Интернете.
FTP (англ. «File Transfer Protocol») – это протокол файлового обмена, используемый для пересылки файлов с одного компьютера на другой, например, для получения клиентом файлов с FTP-сервера. Обмен данными в FTP проходит по TCP-каналу и построен по технологии «клиент-сервер».
Telnet – это протокол эмуляции удаленного терминала. Он служит для управления в сети (в т.ч. Интернете) одним компьютером с другого и может использоваться для организации взаимодействий «терминал–терминал» (связь) и «процесс–процесс» (распределенные вычисления). Telnet строится как прикладной протокол над транспортным протоколом TCP.
Для работы в Интернете сервера, хосты, сайты и порталы имеют собственные адреса, аналогично почтовому адресу проживания пользователя. Адрес необходим пользователю как для проведения поиска информационных ресурсов в Интернете, так и для обмена различными сообщениями с другими пользователями. В Интернете уникальные адреса формируются с помощью доменной системы.
Доменная система имен и адресация в Интернете
Основными, используемыми в сетях, типами адресов являются: адрес Ethernet; IP-адрес (основной адрес в Интернете); доменные адреса; почтовые адреса; номера портов; универсальный локатор (идентификатор) сетевого ресурса (URL/URI).
Пользователи Интернета и расположенные в сети серверы, сайты, информационные системы, порталы и т.п. обладают уникальными адресами, называемыми URL (англ. «Uniform Resource Locator»). Такой адрес позволяет определить тип протокола транспортировки, имя машины, к которой нужно добраться, и имя объекта (ресурса) на этом хосте. Идентификация пользователей осуществляется с использованием метода адресации доменов. При этом различают принципы организации адресов сайтов (хостов, и других главных машин) и адресов пользователей. URL-адрес состоит из трех частей:
1) описывает транспортный протокол, используемый при пересылке данных (http, ftp);
2) доменное имя сервера в сети Интернета (компьютера, на котором находятся нужные ИР);
3) путь к конкретному (искомому) файлу.
Адрес сервера состоит из доменного имени, которое может иметь несколько уровней, считающихся по порядку справа налево и отделяющихся друг от друга точкой. Первый (верхний) доменный уровень называют зоной. Он обозначает код страны (географический домен) или профиль организации (организационный домен). Второй уровень используется для указания аббревиатуры организации, а третьего уровня может не быть или его применяют с целью обозначения подразделения (отдел, группа, факультет, филиал и др.), а также полного или сокращенного собственного имени абонента (фамилия, имя или инициалы, аббревиатура и т.п.).
Кроме подобной адресации существуют и цифровые IP-адреса, формируемые на основе системы доменных имен (англ. «Domain Name System», DNS) для преобразования условных адресов в их внутреннее представление. Эти адреса состоят из четырех групп трехразрядных цифр, отделяемых друг от друга точками и используются программами связи для автоматического определения мест доставки информации.
В Интернете нет единого руководства. Вопросами регистрации адресов серверов и пользователей занимаются, как правило, национальные агентства (в России до 2005 г. РосНИИРОС, а затем АНО «Региональный Сетевой Информационный Центр» – RU-CENTER) или службы, старающиеся корреспондироваться, а также пытающиеся разрабатывать некоторые рекомендации по использованию систем адресации, сетевых форматов и др.
Корпоративные сети
Корпоративные сети (сети масштаба предприятия; англ. «enterprise-wide networks») связывают между собой ЛВС, охватывающие территорию, как правило, представляющую одно или несколько близко расположенных зданий, входящих в состав этой корпорации (предприятия). В зависимости от масштаба и охватываемых территорий, они являются разновидностью территориальных и региональных сетей.
Корпоративные сети образуют сложные информационные системы (инфосистемы) с распределенной информационной архитектурой.
Распределенные сети бывают проводными и беспроводными.
Распределенные сети беспроводной широкополосной связи называют сетями широкополосного доступа (англ. «Broadband Wireless Access», BWA).
Для корпоративных сетей (как и сетей общего пользования) создается архитектура сетей связи нового поколения (англ. «Next Generation Networks», NGN), в основе которой лежит требуемая и предоставляемая пользователю системы функциональность. Благодаря этому, корпоративная сеть связи (КСС) представляет собой среду, обеспечивающую пользователям на качественно новом уровне широкий спектр услуг. В единой мультисервисной транспортной сети формируется единое информационное пространство корпорации. Специалисты отмечают, что на основе КСС возможно создание комплексных систем поддержки эксплуатационных процессов, интеллектуальных систем поддержки принятия решений (СППР), мультиагентных и иных систем.
Система управления КСС строится на основе использования объектно-ориентированной распределенной структуры.
Мультиагентные системы относятся к новому классу интеллектуальных систем. В них определяющим являются не функциональные возможности индивидуального агента, выполняющего поручения клиента в распределенной компьютерной среде, а качественно новые свойства сообщества целенаправленно действующих агентов.
Другой вариант решения данных проблем заключается в использовании GRID, представляющей набор стандартизированных служб, обеспечивающих надёжный, совместимый, дешевый и повсеместный доступ к информационным и вычислительным ресурсам, подразумевающей интеграцию на основе управляющего и оптимизирующего ПО (middleware) нового поколения. GRID не только концепция, но и работающие технологии, применяемые прежде всего для решения потоков/наборов однотипных задач. Она реализуется, в том числе, на основе метакомпьютинга – научной дисциплины по организации массовых и сложно-структурированных вычислительных процессов. Некоторые технологии GRID предполагается использовать в корпоративных системах.
К сетям нового поколения относят и нейронные сети.
Нейронные сети
– это обобщенное название групп алгоритмов, умеющих обучаться на примерах, извлекая скрытые закономерности из потока данных.
При этом алгоритмы обучения не требуют предварительных знаний о существующих в предметной области взаимосвязях. Необходимо подобрать достаточное число примеров, описывающих поведение моделируемой системы в прошлом.
Компьютерные технологии, получившие название нейросетевых, работают по аналогии с принципами строения и функционирования нейронов головного мозга человека и позволяют решать чрезвычайно широкий круг задач: распознавание человеческой речи и абстрактных образов, классификацию состояний сложных систем, управление технологическими процессами и финансовыми потоками, решение аналитических, исследовательских, прогнозных задач, связанных с обширными информационными потоками. Являясь мощным технологическим инструментом, нейросетевые технологии облегчают принятие важных и неочевидных решений в условиях неопределенности, дефицита времени и ограниченных информационных ресурсов.
Гибкость и мощность нейронных сетей открывает перед неограниченные возможности применения, особенно в качестве аналитических инструментов в плохо формализуемых и многокритериальных областях (например, для анализа финансовой и банковской деятельности).
Другим сервисом Интернета было создание режима удаленного терминала. Сервис «telnet»
позволяет войти в терминальный сеанс работы с удаленным компьютером. После ввода имени и пароля пользователь оказываетесь в режиме терминальной работы с удаленной машиной.
Используемый при этом протокол Telnet
предназначен для осуществления эмуляции удаленных машин, т.е. организации сеансов работы на них.
Это один из наиболее простых способов переноса локальных информационных систем в технологию Интернета, т.к. он не требует переделки баз данных и программного обеспечения, которое используется при доступе. Его использование позволяет отказаться от копирования системы на каждый из компьютеров пользователей и обеспечить централизованное управление информационным ресурсом. Он продолжает оставаться важным способом первичной организации доступа к локальным информационным системам через сеть.
FTP – это протокол передачи файлов прикладного уровня, определяющий правила передачи файлов с одного компьютера на другой.
С точки зрения применения этот протокол во многом аналогичен протоколу telnet. Пользователи сети могут записать свои файлы на FTP-сервер, но для этого на их компьютерах должна быть установлена программа FTP-клиента.
Конференции бывают локальные и глобальные; модерируемые и немодерируемые. В первом случае любое письмо в конференцию сначала попадает к модератору, принимающему решения, например, стоит ли письмо направлять всем подписчикам. Во втором – будет автоматически разослано всем участникам. Участие в конференциях позволяет находиться в курсе последних событий обсуждаемой темы, получать необходимую консультацию и помощь и др.
Электронные конференции называют также телеконференциями, т.е. конференциями на расстоянии, определяя их как системы, обеспечивающие пользователям выделенный доступ к информации группового использования для проведения электронных тематических конференций; как системы типа news groups и Usenet, образующие в Интернете сообщества людей (группы пользователей глобальной сети) для обмена мнениями, консультирования, получения новостей по интересам.
Списки рассылки (Mailing list, Listserv)
– это форма обмена информацией между пользователями сети Интернета, напоминающая электронную конференцию. Это практически единственный сервис, не имеющий собственного протокола и программы-клиента, работающий исключительно через электронную почту.
Он часто выполняет ту же функцию, что и электронная конференция, но это более централизованная система, как правило, поддерживаемая конкретным инициатором, осуществляющим по электронной почте обычно бесплатную рассылку всей поступающей в конференцию информации по определенной теме.
Выделяют три варианта проведения видеоконференций: студийные, групповые и персональные.
Студийные видеоконференции требуют специальных аппаратных средств, выделенных высокоскоростных линий связи и высококачественного телеоборудования.
Некоторые студийные или групповые системы видеоконференций обеспечивают одновременное соединение четырех–шести абонентов. Такой метод получил название «многопортовая конференцсвязь» (англ. «Multipoint Conference Unit», MCU) или внутренняя MCU. При каскадном включении двух устройств с внутренним MCU может образовываться до десяти точек, участвующих в одной конференции.
Interneto
Всемирная система объединённых
компьютерных сетей, построенная на
использовании протокола IP и маршрутизации
пакетов данных.
Интернет образует глобальное
информационное пространство, служит
физической основой для Всемирной паутины
и множества других систем (протоколов)
передачи данных. Часто упоминается как
«Всемирная сеть» или «Глобальная сеть»
Сетевые информационные технологии представляют собой актуальное и перспективное направление развития информационных технологий.
Их цель - не только обеспечение обмена информацией между отдельными пользователями информационно-вычислительных систем, но также и создание для них возможности кооперативного использования распределенных информационных ресурсов общества, получения справочной, документальной и другой информации из различного рода специализированных информационных фондов.
В последнее время центральной темой публикаций не только компьютерной прессы, но и массовых изданий, стала сеть Internet, приковав к себе внимание специалистов по информационным технологиям, бизнесменов, рядовых пользователей и всего цивилизованного мира.
Датой рождения глобальной компьютерной сети Internet принято считать 1983 год. Настоящий бум Internet пришелся на начало 90-х годов, когда появились специальные навигационные программы типа Mosaic, позволяющие владельцам обыкновенных компьютеров бродить по сети с помощью только одной «мыши». На самом деле Internet - это не одна компьютерная сеть, а десятки тысяч локальных и глобальных национальных сетей, соединенных между собой. Internet не является частной компанией и даже не имеет своего президента. Направления развития Internet определяет Internet Society, организация во главе с Советом старейшин, состоящая из специалистов, работающих на общественных началах.
В настоящее время у Internet свыше 40 миллионов подписчиков в более чем 100 странах мира на всех семи континентах. О популярности Internet говорит хотя бы тот факт, что число подписчиков сети удваивается каждые 10 месяцев. Обмен информацией через сеть ежегодно возрастает почти в 10 раз. Каждую секунду по сети передается свыше 4000 электронных сообщений.
Все информационные технологии Internet можно условно разделить на системы информационного обеспечения и системы информационного обмена.
Стремительный рост числа пользователей сети начался после появления нового сервиса - WWW (World Wide Web) - распределенной гипертекстовой системы для доступа к различной информации, расположенной по всему миру.
Всемирная компьютерная сеть Internet развивается столь стремительно, что ежегодно число ее подписчиков и объем информационных ресурсов практически удваиваются. Не остается в стороне от этого бума и туристический бизнес. Только в 1996 году в Internet появились тысячи самостоятельных разделов турагентств, гостиниц, авиакомпаний, десятки систем бронирования туристических услуг. Турагентствам не стоит игнорировать Internet в своей работе. Тем более Internet нельзя рассматривать только как конкурента в бизнесе, сеть может оказать неоценимую информационную помощь и добавить к традиционным новый канал реализации туристических услуг - электронный.
